Tugas Akhir
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Contoh Perhitungan Contoh perhitungan motor diesel dengan bahan bakar solar pada putaran 3000 rpm adalah sebagai berikut: 3.1.1.Brake Horse Power Daya motor dapat diketahui dari persamaan (2.5) BHP = BHP =
Joule/jam 3000 X 40
7460
Joule/jam
BHP = 16,09 Joule/jam 3.1.2. Torsi Torsi dapat diketahui melalui persamaan (2.6) T =P xR (Nm) T = 40 x 0,9738 (Nm) T = 38,95 (Nm)
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 36
Tugas Akhir
3.1.3. Brake Mean Effective Pressure Untuk mengetahui BMEP, perlu dicari terlebih dahulu luasan penampang torak (A). x d2
A= x
A = x 3,14 x (0,093) A = 6,79 x 10-3 m2 BMEP dapat diketahui dari persamaan(2.8) 0,45 x N x Z
BMEP =
AxLxixN
N/m2
N/m2
BMEP = BMEP = 1,93N/m2
P=
F A
P
: Tekanan
(Bar)
F
: Gaya
(N)
A
: Luas Permukaan Bidang
(m2)
3.1.4. Specific Fuel Consumption Sebelum mencari sfc, harus diketahui massa bahan bakar yang dikonsumsi terlebih dahulu. m= x m = 0,815 x (50 – 31) m =15,485g = 0,01548 kg Melalui persamaan (4.9) dapat diketahui sfc adalah : 3600 x m
SFC =
BHP x t
(
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Kgbahanbakar Watt
) Page 37
Tugas Akhir
3600 x 0.015485
SFC =
16.09 x 11,91
(
Kgbahanbakar Watt
)
Kgbahanbakar
SFC = 0,29
Watt
3.1.5. Efiensi Thermis LHV dari bahan bakar dapat diketahui melalui dua persamaan berikut ini ,
ͦAPI = ͦAPI =
,
,
- 131,5 - 131,5
ͦAPI = 42,12
LHV = (16610 + 40 x ͦAPI) x 555,36152
LHV = (16610 + 40 x 42,12) x 555,36152 LHV = 10160,23 Joule/jam
Efisiensi thermis dapat diketahui dari persamaan (2.12)
η= η=,
,
x 100%
,
,
x 100%
η = 21,7% 3.2. Data Pengujian Data dapat dilihat pada grafik hasil pengujian bahan bakar. 3.3. Analisa Data Dari data dan grafik hasil pengujian dapat dilakukan analisa pada bahan bakar yang meliputi grafik daya fungsi putaran, grafik torsi fungsi putaran, grafik konsumsi bahan bakar spesifik fungsi putaran dan grafik effisiensi thermal fungsi putaran, baik pada kondisi injeksi bahan bakar 12” sebelum TMA maupun kondisi optimum untuk campuran biodiesel solar. Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 38
Tugas Akhir
Pada percobaan dapat diketahui bahwa kondisi optimum untuk campuran bodiesel solar 20%, 30% dan 40% adalah 10o sebelum TMA. 3.3.1. Daya Fungsi Putaran Daya grafik daya fungsi putaran hasil penguji pada kondisi injeksi 10o sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar memiliki daya sedikit lebih tinggi daripada campuran biodiesel solar 20%, 30% dan 40%. Pada campuran biodiesel solar 20% dan 30% terjadi penurunan daya antara 1-4%, sedangkan pada campuran boidiesel solar 40% terjadi penurunan daya antara 2-5%. Daya solar yang lebih tinggi disebabkan karena nilai kalor solar yang lebih tinggi dari biodiesel. Biodiesel memiliki keunggulan pada komposisi kimianya, karena dalam biodiesel terdapat atom-atom oksigen. Hal ini tidak terdapat pada solar yang terdiri dari C16 H34. Biodiesel juga memiliki angka setana yang lebih tinggi dari solar yang menyebabkan meningkatnya effisiensi pembakaran. Sedangkan pada kondisi injeksi 12” sebelum TMA, terjadi penurunan daya pada semua campuran biodiesel solar pada semua putaran motor. 3.3.2. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Fungsi Putaran Dari grafik konsumsi bahan bakar spesifikasi fungsi putaran hasil pengujian pada kondisi injeksi 10” sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar dibandingkan biodiesel. Pada campuran biodiesel solar 20%, konsumsi bahan bakar spesifikasi dapat dikatakan sama dengan bahan bakar solar. Sedangkan pada campuran biodiesel solar 30% dan 40% terjadi peningkatan konsumsi bahan bakar spesifikasi sekitar 5%. Sedangkan pada kondisi injeksi 12o sebelum TMA, campuran biodiesel solar mengkonsumsi bahan bakar lebih banyak dari kondisi injeksi 10” sebelum TMA. Hal ini terjadi karena pembakaran sebelum piston sampai ke TMA, sehingga konsumsi bahan bakar spesifiknya akan menjadi lebih tinggi. Semakin rendah campuran biodiesel, maka konsumsi bahan bakar juga semakin sedikit. 3.3.3. Effisiensi Thermal Fungsi Putaran Dari grafik effisiensi thermal fungsi putar hasil pengujian pada kondisi injeksi 10” sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar memiliki effisiensi sedikit lebih tinggi dari biodiesel. Pada campuran biodiesel solar 20% terjadi penurunan effisiensi thermal antara 1-3%. Sedangkan pada campuran biodiesel solar 30% dan 40% terjadi penurunan effisiensi thermal masing-masing antara2-4% dan 5%. Sedangkan pada kondisi jinjeksi 12” sebelum Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 39
Tugas Akhir
TMA. Effisiensi yang dihasilkan lebih rendah dari kondisi injeksi10o sebelum TMA. Semakin banyak campuran biodiesel, maka effisiensi thermal akan semakin turun. Hal yang sama juga didapatkan oleh Zhang yang menggunakan minyak kedelai. Zhang22 mengatakan bahwa biodiesel mempunyai unjuk kerja yang hampir sama dengan solar. Meskipun konsumsi bahan bakar spesifik biodiesel sedikit lebih tinggi dari solar karena energi yang dikandungnya, tetapi efisiensi thermal kedua bahan bakar nyaris sama.
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 40
Tugas Akhir
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 41
Tugas Akhir
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 42
Tugas Akhir
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 43
Tugas Akhir
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 44
Tugas Akhir
Universitas Mercu Buana Jakarta Teknik Mesin S1
Page 45
