28
2.7.3.4 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik SFC
Konsumsi bahan bakar spesifik merupakan salah satu parameter prestasi yang penting di dalam suatu motor bakar. Parameter ini biasa dipakai sebagai
ukuran ekonomi pemakaian bahan bakar yang terpakai per jam untuk setiap daya kuda yang dihasilkan.
SFC = ………………………… 2.6
…………… 2.7
Dengan : SFC = konsumsi bahan bakar spesifik kgkw.h
P
B
= daya W = konsumsi bahan bakar
sgf = spesifik grafity t = waktu jam
2.7.3.5 Efisiensi Thermal
Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang dibangkitkan piston karena sejumlah enegi hilang akibat adanya rugi-rugi mekanis
mechanical losses. Dengan alasan ekonomis perlu dicari kerja maksimium yang dapat dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan bakar. Efisiensi ini disebut juga
sebagai efisiensi termal brake brake thermal efficiency, η
b
. Jika daya keluaran P
B
dalam satuan KW, laju aliran bahan bakar m
f
dalam satuan kgjam, maka:
η
b
= ………………...... 2.8
Universitas Sumatera Utara
29 Laju panas yang masuk dapat dihitung dengan rumus berikut :
Qf = kW
………………….... 2.9 Dimana :
LHV = Nilai kalor pembakaran bahan bakar kJKg Jadi eefisiensi termal dapat dihitung dengan rumus :
η
b
= × 100
…………………................. 2.10
2.7.3.6 Efisiensi Volumetris
Efisiensi Volumetris menunjukkan perbandingan antara jumlah udara yang terhisap sebenarnya terhadap jumlah udara yang terhisap sebanyak volume
langkah torak untuk setiap langkah isap.
Efisiensi Volumetris =
……………… 2.11 untuk mesin 4 langkah
Dimana : = Laju aliran massa udara kgjam
N = Putaran mesin rpm
= Densitas udara kgm
3
= Volume langkah torak m
3
= 0,00023 m
3
[berdasarkan spesifikasi mesin]
2.8 Nilai Kalor Bahan Bakar
Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar dibakar
sempurna disebut nilai kalor bahan bakar Calorific Value, CV. Bedasarkan asumsi ikut tidaknya panas laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian
Universitas Sumatera Utara
30 dari nilai kalor suatu bahan bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan
menjadi nilai kalor atas dan nilai kalor bawah. Nilai kalor atas High Heating Value,HHV, merupakan nilai kalor yang
diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan kalorimeter dimana hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga sebagian besar
uap air yang terbentuk dari pembakaran hidrogen mengembun dan melepaskan panas latennya. Secara teoritis, besarnya nilai kalor atas HHV dapat dihitung
bila diketahui komposisi bahan bakarnya dengan menggunakan persamaan Dulong :
HHV = 33950 + 144200 H
2
- + 9400 S
………………… 2.10
Dimana: HHV = Nilai kalor atas kJkg C
= Persentase karbon dalam bahan bakar H
2
= Persentase hidrogen dalam bahan bakar O
2
= Persentase oksigen dalam bahan bakar S
= Persentase sulfur dalam bahan bakar
Nilai kalor bawah low Heating Value, LHV , merupakan nilai kalor bahan bakar tanpa panas laten yang berasal dari pengembunan uap air. Umumnya
kandungan hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 yang berarti setiap satu satuan bahan bakar, 0,15 bagian merupakan hidrogen. Pada proses pembakaran
sempurna, air yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar adalah setengah dari jumlah mol hidrogennya.
Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap air yang terbentuk pada proses pembakaran dapat pula berasal dari kandungan air yang memang sudah ada
didalam bahan bakar moisture. Panas laten pengkondensasian uap air pada tekanan parsial 20 kNm
2
tekanan yang umum timbul pada gas buang adalah sebesar 2400 kJkg, sehingga besarnya nilai kalor bawah LHV dapat dihitung
berdasarkan persamaan berikut :
Universitas Sumatera Utara
31 LHV = HHV
– 2400 M + 9 H
2
................................................................... 2.11
Dimana: LHV = Nilai Kalor Bawah kJkg
M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar moisture
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor bakar, dapat menggunakan nilai kalor bawah LHV dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas buang
meninggalkan mesin tidak terjadi pengembunan uap air. Namun dapat juga menggunakan nilai kalor atas HHV karena nilai tersebut umumnya lebih cepat
tersedia. Peraturan pengujian berdasarkan ASME American of Mechanical Enggineers menentukan penggunaan nilai kalor atas HHV, sedangkan peraturan
SAE Society of Automotive Engineers menentukan penggunaan nilai kalor bawah LHV.
Universitas Sumatera Utara
32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN DAN PENGOLAHAN DATA
3.1 Metodologi Pengujian
Pengujian yang dilakukan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi besar medan magnet yang diletakkan pada saluran bahan bakar sebelum injection
pump dan dikombinasikan dengan pemasangan katalitik konverter di saluran buang mesin diesel. Parameter yang diamati dalam pengujian ini adalah konsumsi
atau laju bahan bakar serta menghitung performansi mesin diesel satu silinder TecQuipment TD 111. Ada beberapa kondisi tetap pada pengujian eksperimental
ini yaitu :
Tekanan ambien 100 kPa
Temperatur ambien 27 C 300
K
Volume bahan bahan yang diamati 56 mL.
Tekanan udara luar pada keadaan standar 1 atmosfir
3.2 Waktu dan Tempat
Pengujian ini dilakukan di laboratorium Prestasi Mesin Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara USU Medan,
Sumatera Utara selama ± 40 hari.
3.3 Alat dan Bahan
Kategori