Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
4.2.6 Efisiensi thermal brake
Efisiensi thermal brake brake thermal eficiency,
b
η merupakan perbandingan antara daya keluaran aktual terhadap laju panas rata–rata yang
dihasilkan dari pembakaran bahan bakar. Efisiensi thermal brake dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
b
η = LHV
m P
f B
. . 3600
dimana:
b
η = Efisiensi thermal brake LHV = nilai kalor bawah pembakaran bahan bakar bawah kJkg
Besarnya nilai kalor bawah pembakaran bahan bakar dapat dihitung dengan persamaan berikut :
LHV = HHV – 3240 Untuk pengujian dengan menggunakan bahan bakar gasohol BE-35, beban 10 kg dan
putaran 2000 rpm : LHV = 41176.576 – 3240
= 37936.576 kJkg Dengan diperolehnya nilai kalor bawah pembakaran bahan bakar maka dapat
dihitung besarnya efisiensi thermal brake
b
η untuk masing-masing pengujian pada variasi beban dan putaran.
Untuk pengujian dengan menggunakan gasohol BE-35, beban 10 kg, dan putaran 2000 rpm :
b
η =
37936.576 .
375 .
2 014
. 16
×
x 3600 = 0.487 x 100
= 48.7 Dengan cara yang sama untuk setiap jenis pengujian, pada putaran dan beban
yang bervariasi, maka hasil perhitungan efisiensi thermal brake untuk kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
Tabel 4.17 Hasil perhitungan efisiensi thermal brake untuk bahan bakar premium.
Bahan Bakar Premium
Beban kg Putaran rpm
Eff. Thermal Brake
10 2000
0.599 2500
0.608 3000
0.636 3500
0.654 4000
0.610
25 2000
0.570 2500
0.608 3000
0.571 3500
0.607 4000
0.617
Tabel 4.18 Hasil perhitungan efisiensi thermal brake untuk bahan bakar Gasohol BE-35.
Bahan Bakar Gasohol BE-35
Beban kg Putaran rpm
Eff. Thermal Brake
10 2000
0.487 2500
0.527 3000
0.513 3500
0.495 4000
0.427
25 2000
0.478 2500
0.525 3000
0.502 3500
0.469 4000
0.391
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
Tabel 4.19 Hasil perhitungan efisiensi thermal brake untuk bahan bakar Gasohol BE-40.
Bahan Bakar Gasohol BE-40
Beban kg Putaran rpm
Eff. Thermal Brake
10 2000
0.438 2500
0.461 3000
0.468 3500
0.472 4000
0.429
25 2000
0.429 2500
0.449 3000
0.448 3500
0.454 4000
0.410 Efisiensi thermal brake dari bahan bakar sangat tergantung terhadap nilai
kalor bahan bakarnya. Semakin tinggi nilai kalor bahan bakar maka efisiensi thermal brake akan semakin tinggi. Kenaikan putaran poros pada beban konstan cenderung
mengurangi efisiensi thermal brake, untuk beban konstan daya efektif yang dihasilkan relatif konstan dan kenaikan putaran poros akan mempersingkat waktu
proses pencampuran bahan bakar-udara, sehingga pembakaran berlangsung kurang baik, hal ini akan menghasilkan energi pembakaran yang lebih kecil dan cenderung
mengurangi efisiensi thermal brake. Pada kondisi penambahan beban pada putaran poros konstan akan terjadi
penambahan kandungan oksigen yang terikat pada bioetanol sebanding dengan penambahan massa bahan bakar, hal ini akan menyebabkan semakin banyak bahan
bakar yang terbakar dan daya efektif yang lebih besar, sehingga meningkatkan efisiensi thermal brake.
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
Perbandingan harga efisiensi thermal brake untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.13 Grafik Efisiensi Thermal Brake vs Putaran untuk beban 10 kg.
Berdasarkan hasil perhitungan efisiensi thermal brake maka didapat, pada pembebanan 10 kg gambar 4.13, bahan bakar premium memiliki efisiensi thermal
brake tertinggi pada putaran 3500 rpm sebesar 0.654. Pada putaran yang sama, efisiensi thermal brake dari gasohol BE-35 dan gasohol BE-40 yaitu sebesar 0.495
dan 0.472.
0,0 0,1
0,2 0,3
0,4 0,5
0,6 0,7
2000 2500
3000 3500
4000
E ff
. T
h e
rm a
l B ra
k e
Putaran rpm
Premium BE-35
BE-40
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
Gambar 4.14 Grafik Efisiensi Thermal Brake vs Putaran untuk beban 25 kg.
Berdasarkan hasil perhitungan efisiensi thermal brake maka didapat, pada pembebanan 25 kg gambar 4.14, bahan bakar premium memiliki efisiensi thermal
brake tertinggi pada putaran 4000 rpm sebesar 0.617. Pada putaran yang sama, efisiensi thermal brake dari gasohol BE-35 dan gasohol BE-40 yaitu sebesar 0.391
dan 0.410.
0,0 0,1
0,2 0,3
0,4 0,5
0,6 0,7
2000 2500
3000 3500
4000
E ff
. T
h e
rm a
l B ra
k e
Putaran rpm
Premium BE-35
BE-40
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
4.3 Pengujian Emisi Gas Buang 4.3.1 Kadar Carbon Monoksida CO dalam gas buang
