Post on 06-Feb-2018
PENGARUH PUTARAN DAN PEMBUKAAN KATUP GAS TERHADAP KINERJA VARIABLE COMPRESSION RATIO PETROL ENGINE (VCRPE)
DENGAN MENGGUNAKAN CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM-PERTAMAX (PREMIX)
IMPACT OF GAS VALVE (TROTLLE) ROTATION AND OPENING ON PERFORMANCE OF (VCRPE) BY USING
PREMIUM-PERTAMAX (PREMIX) FUEL MIXTURE
Dian Mahdiansah, Effendy Arif, Wahyu H. Piarah
Teknik Mesin,Universitas Hasanuddin Makassar
Alamat Korespondensi:
Dian Mahdiansah, S.Pd Universitas Negeri Makassar Provinsi Sul - Sel HP: 081242083273 Email:diankonversi@yahoo.com
ABSTRAK
Untuk pemanfaatan secara optimal sumber daya energi yang tersedia di Indonesia, adalah dengan penganekaragaman penggunaan sumber energi terutama sumber energi yang terbarukan. Penelitian ini bertujuan: 1). Mengetahui pengaruh perbandingan komposisi campuran bahan bakar premium dan pertamax (premix);2). Mengetahui pengaruh variasi bukaan katup (trotlle) gas;3).Mengetahui pengaruh Ratio kompressi mesinterhadap kinerjamesin Variable Compression Ratio Petrol Engine (VCRPE).Hasil penelitian menunjukkan pada komposisi bahan bakar pertamax 50 % + premium 50 % daya yang dihasilkan sebesar 4,337 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik 0,361 kg/kWh; dan (ƞVOL) maksimum 62,81%; (ƞth) 23,36%. Pada komposisi bahan bakar pertamax 75 % + premium 25 % daya yang dihasilkan sebesar 4,457 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik 0,347 kg/kWh; dan (ƞVOL)maksimum 63,08%; (ƞth) 24,36%. Pada komposisi bahan bakar pertamax 25 % + premium 75 % daya yang dihasilkan sebesar 4,218 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik 0,383 kg/kWh; dan(ƞVOL) maksimum 59,00%; (ƞth) 22,04%.Kinerja mesin (VCRPE) Pada (trotlle) gas 50% daya yang dihasilkan sebesar 3,323 kW. Konsumsi bahan bakar spesifik 0,454 kg/kWh; dan (ƞVOL) maksimum 42,63%; (ƞVOL) 18,51%. Pada (trotlle) gas 75% daya yang dihasilkan sebesar 3,880 kW. Konsumsi bahanbakar spesifik 0,370 kg/kWh; dan maksimum (ƞVOL) 42,28%; (ƞth) 22,31%. Pada (trotlle) gas 100% daya yang dihasilkan sebesar 4,517 kW. Konsumsi bahan bakar spesifik 0,334 kg/kWh; dan (ƞVOL)maksimum 63,03%; (ƞth) 24,75%.Kinerja mesin (VCRPE) terhadap variasi Rasio Kompressi (Rk) Kinerja mesin yang dihasilkan pada variasi Rk 8 sebesar 4,337 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik 0,361 kg/kWh; dan (ƞVOL) maksimum 62,81%; (ƞth) 23,36%. Kinerja mesin yang dihasilkan pada variasi Rk 9 sebesar 4,477 kW; Konsumsi bahan bakar spesifik 0,393 kg/kWh; dan (ƞVOL) maksimum 58,05%; (ƞth) 21,42%. Kinerja mesin yang dihasilkan pada variasi Rk 10 sebesar 4,517 kW; Konsumsi bahan bakar spesifik 0,334 kg/kWh; dan (ƞVOL)maksimum 63,03%; (ƞth) 24,75%. Bahwa Berdasarkan hasil penelitian ini, diketahui bahwa campuran bahan bakar (fuel mixture) Pertamax 75% + Premium 25% lebih cenderung menghasilkan: 1). Daya yang lebih besar, 2). Komsumsi bahan bakar spesifik (푆퐹퐶) yang lebih rendah. 3). Nilai efisiensi termis maksimum. 4). Nilai efisiensi volumetris mesin (VCRPE) berkisar antara 80 – 90 %.
Kata kunci : Bahan bakar; Kinerja Mesin VCRPE
ABSTRACT
This study aims to determine: 1). The effect of composition ratio and premium fuel mixture pertamax (premix); 2). Determine the effect of variations in the trotlle opening (trotlle) gas; 3). Determine the effect of engine compression ratio on the performance of the Variable Compression Ratio engine Petrol Engine (VCRPE).The results showed the composition of the fuel first to 50% + 50% premium for power generated 4.337 kW; At 1900 rpm rotation with a specific fuel consumption of 0.361 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 62.81%; (ƞth) 23, of 36%. On the composition of the fuel first to 75% + 25% premium for power generated 4.457 kW; At 1900 rpm rotation with a specific fuel consumption of 0.347 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 63.08%; (ƞth) 24.36%. On the composition of the fuel first to 25% + 75% premium for power generated 4.218 kW; At 1900 rpm rotation with a specific fuel consumption of 0.383 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 59.00%; (ƞth) 22.04%. Engine performance (VCRPE) in (trotlle) gas 50% of the power generated at 3.323 kW. Specific fuel consumption of 0.454 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 42.63%; (ƞth) 18.51%. In (trotlle) gas 75% of power generated at 3.880 kW. Specific fuel consumption of 0.370 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 42.28%; (ƞth) 22.31%. In (trotlle) gas 100% of power generated at 4.517 kW. Specific fuel consumption of 0.334 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 63.03%; (ƞth) 24.75%.Engine performance (VCRPE) to variations Compression Ratio (Rk) 8 of 4.337 kW Rk; At 1900 rpm rotation with a specific fuel consumption of 0.361 kg/kWh, and (ƞVOL) maximum 62.81%; (ƞth) 23.36%. Engine performance (VCRPE) to variations Compression Ratio (Rk) 9 of of 4.477 kW; specific fuel consumption of 0.393 kg/kWh, and (ƞVOL) a maximum of 58.05%; (ƞth) 21.42%, and (ƞVOL) maximum 63.03%; (ƞth) 24.75%.Engine performance (VCRPE) to variations Compression Ratio (Rk) 10 of 4.517 kW; specific fuel consumption of 0.334 kg/kWh, and (ƞVOL) a maximum of 63.03%; (ƞth) 24.75%. Keywords :Fuel; Engine performance (VCRPE)
PENDAHULUAN
Saat ini pemakaian motor bensin dari tahun ke tahun semakin meningkat. Data statistik
polisi Indonesia pada tahun 2010 jumlah kendaraan bermotor di Indonesia sekitar 26.706.705
kendaraan, tahun 2011 berjumlah 30.769.093 kendaraan dan 2012 berjumlah 38.156.278
kendaraan. Hal ini mengakibatkan komsumsi pemakaian bahan bakar minyak bumi
meningkat. Hal tersebut tentu sangat mengkhawatirkan, karena dengan peningkatan
pemakaian bahan bakar minyak bumi maka cadangan minyak bumi akan semakin berkurang
sedangkan kebutuhan akan minyak bumi terus bertambah. Cadangan minyak di bumi
Indonesia saat ini adalah 4,8 miliar barel dan setiap tahun Indonesia memproduksi 550 juta
barel (Intisari, Maret 2012). Diprediksikan pada 2013, jumlah impor BBM akan meningkat
menjadi sekitar 60%-70% dari kebutuhan dalam negeri. Fakta itu akan menjadikan Indonesia
pengimpor BBM terbesar di Asia.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), sebagaimana dimuat
tempo.com edisi 4 April 2012, mengaku akan terus mencari cara untuk mengatur volume
konsumsi bahan bakar minyak bersubsidi. Wakil Menteri ESDM Widjajono Partowidagdo
mengeluarkan wacana untuk menyediakan bahan bakar jenis campuran antara Premium dan
Pertamax(Premix).Oleh karena itu, peneliti dalam tesis ini mencoba membahas tentang
Analisis Pengaruh Pemakaian Campuran Bahan Bakar Premium-Pertamax (Premix)
Terhadap Kinerja Mesin Variable Compression Ratio Petrol Engine (VCRPE).
1. Premium
Premium (Bensin) diperoleh dari minyak mentah yang dipompa dari perut bumi dan
biasa disebut crude oil, dengan proses destilasi atau penyulingan minyak mentah, bensin
diperoleh pada temperatur 150oC, cairan ini mengandung hidrokarbon. Atom-atom karbon
dalam minyakmentah saling berhubungan membentuk rantai dengan panjang yang berbeda-
beda.Secara sederhana bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus dengan rumus kimia
CnH2n+2, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. dengan kata lain bensin terbuat dari
molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon, saling terikat satu dengan yang lainnya
sehingga membentuk rantai.
2. Pertamax
Pertamax adalah motor gasoline tanpa timbal dengan kandungan aditif lengkap
generasi mutakhir yang dapat membersihkan Intake Valve Port Fuel Injector dan ruang bakar
dari karbon deposit. Pertamax mempunyai RON 92 (Research OctaneNumber) yang
dianjurkan juga untuk kendaraan berbahan bakar bensin dengan perbandingan kompresi
tinggi. Diketahui bahwa karena kadar oktan yang terkandung dalam pertamax lebih tinggi
dibandingkan premium, mengakibatkan produk bensin super ini diyakini dapat memberikan
prestasi mesin yang lebih bagus dan perawatan mesin lebih baik dibanding menggunakan
premium.
3. Karakteristik Nilai Kalor Bahan Bakar
Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan
panas.Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar di bakar sempurna
disebut nilai kalor bahan bakar (calorificvalue). Berdasarkan ikut tidaknya panas laten
pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu bahan bakar, maka nilai
kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor bawah dan nilai kalor atas.
4. Motor Bensin 4 Langkah
Motor bensin merupakan salah satu penggerak mula yang berperan penting sebagai
tenaga penggerak. Pada motor bensin untuk mendapatkan energi termal diperlukan proses
pembakaran dengan menggunakan campuran bahan bakar dan udara di dalam mesin,
sehingga motor bensin disebut juga sebagai motor pembakaran dalam (Internal Combustion
Engine). Di dalam proses pembakaran ini gas hasil pembakaran yang terjadi sekaligus
berfungsi sebagai fluida kerja. Prinsip kerja dari motor bensin adalah berdasar siklus udara
pada volume konstan (Otto cycle) atau biasa disebut siklus ideal motor bensin. Dalam
kenyataannya siklus ideal ini sulit terjadi.Gambar dibawah ini menunjukkan siklus
sebenarnya dari motor bensin.
Keterangan gambar
0 – 1 : langka hisap
1 – 2 : langkah kompressi
2 – 3 : proses pembakaran
3 – 4 : langkah ekspansi
4 – 1 : langkah buang
Gambar 1. Diagram P - V motor bensin
Gambar 2. Diagram P - V dan T – S Siklus Otto
Proses pembakaran campuran udara-bahan bakar yang bertekanan dan bertemperatur
tinggi karena proses kompressi tadi, dinyalakan dengan loncatan bunga api oleh busi
sehingga terbakar. Proses ini terjadi pada saat torak berada sesaat sebelum TMA. Tekanan
gas hasil pembakaran yang tinggi menyebabkan adanya gaya pada puncak torak yang mampu
mendorong torak mencapai TMB.
Rumus yang Digunakan Untuk Mengukur KinerjaMesin (VCRPE)
Adapun rumus yang digunakan dalam pengukuran kinerja mesin(VCRPE) adalah :
1. Daya efektif (푃 )
푃 =푇 . 푛
9549.305푘푊
Dimana : 9549,305 = konstanta dynamometer
2. Konsumsi Bahan Bakar, FC (kg/h)
퐹퐶 = 푉 . 10 휌 . 3600
푡(푘푔/ℎ)
Dengan : Vgu = Volume gelas ukur ρf = Massa jenis bahan bakar t = Waktu untuk menghabiskan bb 10-3 = Faktor konversi dari cc ke liter
3. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik, SFC (kg/kWh)
푆퐹퐶 = 퐹퐶푃
(푘푔푘푊ℎ)
4. Efesiensi Termis Efektif, Ƞt (%)
푄 = 퐿퐻푉 . 퐹퐶
3600(푘푊)
Dengan : Qtot = Energi bahan bakar (kW) LHV = Nilai kalor bawah bahan bakar 3600 = Faktor konversi jam ke detik
5. Tekanan Efektif Rata-rata, MEP (kN/m2)
푀퐸푃 = 60 . 퐾 . 푃푛 . 푉
푘푁푚
Dengan VL = Volume langkah torak 60 = Faktor konversi dari menit ke detik Ka = Konstanta untuk motor 4 langkah Pe = Daya efektif (kW) n = putaran poros (Rpm)
6. Konsumsi Udara Teoritik, Mt (kg/h)
푀 = 푉 . 푛 . 휌 . 60
퐾푘푔ℎ
Dengan n = Putaran Poros (rpm)
ρud = Massa jenis udara pd kond.masuk (kg/m3) Ka = Putaran engkol 60 = faktor konv.satuan put.dari menit ke jam
Vl = Volume langkah d = Diameter silinder 7. Konsumsi Udara Aktual, Ma (kg/h)
푀 = 푘 .휋4 . 푑 .퐶.휌
푘푔ℎ
Dengan k = Konstanta discaharger do = diameter orifice c = kecepatan aliran udara (m/detik)
8. Efesiensi Volumetrik, Ƞv (%)
휂 = 푀푀 푥 100 (%)
9. Rasio Udara-Bahan bakar,AFR
퐴퐹푅 = 푀퐹퐶
푘푔푘푔
Dengan Ma = Konsumsi udara sesungguhnya (kg/h)
FC = Konsumsi bahan bakar (kg/h)
METODE PENELITIAN
Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Motor Bakar Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Kampus Tamalanrea Jln. Perintis Kemerdekaan.
Adapun waktu penelitian dimulai pada bulan September sampai dengan bulan Nopember
2012.
Bahan Penelitian
Mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan Mesin
Variable Compression Ratio Petrol Engine (VCRPE), dengan spesifikasi sebagai berikut :
Type : 1 – cylinder, carburator
Variable Copression : 8, 9 dan 10
Compression ratio : 4 : 1 ÷ 10 : 1
Maksimum speed (rpm) : 2.200
Displacement (cc) : 468
Bore x stroke (mm) : 85 x 82,5
Jumlah langkah : 4
Maximum power output (kW) : 5
dan adapun alat yang digunakan untuk penelitian yaitu :
1. Pengujian Dinamometer hydraulic
2. Tachometer
3. Fuel Gauge lnclined manometer
4. Termokopel.
5. Termometer dan barometer
Metode Penelitian
Adapun prosedur dan persyaratan pengujian pada penelitian ini meliputi tahapan-
tahapan sebagai berikut :
a). Kasus 1
Pengukurandilakukan dengan data sebagai berikut:
1) Untuk kasus 1. Pembukaan katup gas (Trotlle) yang digunakan 100%.
2) Bahan bakar : Premium murni 100%
Pertamax murni 100%
Premium 50% + Pertamax 50%
Premium 25% + Pertamax 75%
Premium 75% + Pertamax 25%
3) Rasio kompressi 8, 9, dan 10
4) Putaran poros mesin : 1500, 1700, 1900, 2100, dan 2200 rpm
PEMBAHASAN
1. Kinerja Mesin Variable Compression Ratio Petrol Engine (VCRPE)
a. Hub. Daya Efektif (푷풆)terhadap Putaran(풏)
Dari gambar 10.Menunjukkan Hubungan Daya Efektif (푷풆)terhadap Putaran (풏)
dimana adanya kenaikan daya efektif seiring dengan meningkatnya putaran untuk setiap
konsentrasi.Untuk konsentrasipertamax 100% menunjukan bahwa daya efektif maksimum
dicapai pada putaran 1900 rpm 4,517 kW dan daya efektif minimum dicapai pada putaran
1500 rpm adalah 3,173 kW. Sedangkan untuk konsentrasi campuran pertamax 75% +
premium 25% menunjukan bahwa daya efektif maksimum dicapai pada putaran 1900 rpm
4,457 kW dan daya efektif minimum dicapai pada putaran 1500 rpm adalah 3,142 kW. Pada
konsentrasi campuran pertamax 50% + premium 50% daya efektif maksimum dicapai
pada putaran 1900 rpm adalah 4,337 kW dan daya efektif minimum dicapai pada putaran
1500 rpm adalah 3,032 kW. Pada konsentrasi campuran pertamax 25% + premium 75% daya
efektif maksimum dicapai pada putaran 1900 rpm adalah 4,218 kW dan daya efektif
minimum dicapai pada putaran 1500 rpm adalah 2,953 kW. Sedangkan pada konsentrasi
premium 100% menunjukan bahwa daya efektif maksimum dicapai pada putaran 1900 rpm
4,218 kW dan daya efektif minimum dicapai pada putaran 1500 rpm adalah 2,859 kW.
Untuk pembukaan trotlle 100%, Rk 10 nilai daya efektif (푃 )dari hasil penelitian
diperoleh daya efektif (푃 )sebesar 4,517 kW, pada putaran 1900 rpm untuk bahan bakar
pertamax murni, kemudian mengalami penurunan pada putaran 2200 rpm sebesar 3,917 kW.
Selanjutnya bahan bakar campuran pertamax 75% + premium 25% diperoleh sebesar 4,457
kW. Bahan bakar campuran pertamax 50% + premium 50% diperoleh sebesar 4,337 kW.
Bahan bakar campuran pertamax 25% + premium 75% diperoleh sebesar 4,337 kW. Bahan
bakar premium murni diperoleh sebesar 4,218 kW.
b. Hub. Pemakaian Bahan Bakar (푭푪) terhadap Putaran (풏)
Dari gambar 11.Menunjukkan Hubungan Pemakaian Bahan Bakar (푭푪) terhadap
Putaran (풏)dimanaadanya kenaikan konsumsi bahan bakar seiring naiknya putaran, dimana
konsumsi bahan bakar terbesar terjadi pada konsentrasi bahan bakar premium 100% adalah
3,686 kg/h dicapai pada putaran 2200 rpm, dan konsumsi bahan bakar minimumnya dicapai
pada putaran 1500 rpm sebesar 1,502 kg/h.Sedangkan untuk konsentrasi bahan bakar
pertamax 100%, terlihat bahwa, konsumsi bahan bakar terendah dibandingkan dengan bahan
bakar premium dan campuran bahan bakar sebesar 1,377 kg/h dicapai pada putaran 1500
rpm. Sedangkan konsumsi bahan bakar maksimum diperoleh pada putaran 2200 rpm sebesar
1,634 kg/h.Untuk konsentrasi campuran pertamax 75% + premium 25% menunjukan
konsumsi bahan bakar adalah 1,407 kg/h dicapai pada putaran 1500 rpm. Pada konsentrasi
campuran pertamax 50% + premium 50% konsumsi bahan bakar terbesar dicapai pada
putaran 2200 rpm adalah 1,688 kg/h dan konsumsi bahan bakar minimum dicapai pada
putaran 1500 rpm adalah 1,433 kg/h. Pada konsentrasi campuran pertamax 25% + premium
75% menunjukan konsumsi bahan bakar terbesar adalah 3,778 kg/h dicapai pada putaran
2200 rpm, sedangkan konsumsi bahan bakar minimum dicapai pada putaran 1500 rpm adalah
1,447 kg/h.
Untuk pembukaan trotlle 100%, pada Rk 10 nilai komsumsi bahan bakar (FC) dari hasil
penelitian diperoleh sebesar 3,686 kg/h, pada putaran 2200 rpm untuk bahan bakar premium
100%, kemudian konsumsi bahan bakar yang diperoleh pada putaran 2200 rpm sebesar 1,773
kg/h.
c. Hub. Komsumsi Bahan Bakar Spesifik(푺푭푪)terhadap Putaran(풏)
Dari gambar 12.Menunjukkan grafikHubungan Pemakaian Bahan Bakar
Spesifik(푺푭푪) terhadap Putaran (풏)menunjukkan adanya penurunan komsumsi bahan
bakar spesifikseiring dengan meningkatnya putaran poros untuk setiap konsentrasi. Untuk
konsentrasi pertamax 100% menunjukan bahwa Pemakaian Bahan Bakar
Spesifik(푆퐹퐶)sebesar 0,334 kg/kWh dicapai pada putaran 1900 rpm. Sedangkan pada
konsentrasi campuran pertamax 75% + premium 25%menunjukan bahwa Pemakaian Bahan
Bakar Spesifik(푆퐹퐶)sebesar 0,347 kg/kWh dicapai pada putaran 1900 rpm
Pada konsentrasi campuran pertamax 50% + premium 50% menunjukan bahwa
Pemakaian Bahan Bakar Spesifik(푆퐹퐶)sebesar 0,361 kg/kWh dicapai pada putaran 1900
rpm.
Selanjutnya untuk konsentrasi campuran pertamax 25% + premium 75% menunjukan
bahwa Pemakaian Bahan Bakar Spesifik(푆퐹퐶)sebesar0,383 kg/kWh dicapai pada putaran
1900 rpm. Sedangkan untuk konsentrasi premium 100% menunjukan bahwa Pemakaian
Bahan Bakar Spesifik(푆퐹퐶)sebesar 0,394 kg/kWh dicapai pada putaran 1900 rpm.
Sedangkan untukpembukaan trotlle 100%, Rk 10 nilai komsumsi bahan bakar spesifik
(SFC) dari hasil penelitian diperoleh sebesar 0,648 kg/kWh, pada putaran 1500 rpm untuk
bahan bakar premium murni, kemudian mengalami penurunan pada putaran 2200 rpm
sebesar 0,492 kg/kWh.
Untukpembukaan trotlle 75%, Rk 10 nilai komsumsi bahan bakar spesifik (SFC) dari
hasil penelitian diperoleh sebesar 0,767 kg/kWh, pada putaran 1500 rpm untuk bahan bakar
premium murni, kemudian mengalami penurunan pada putaran 2200 rpm sebesar 0,558
kg/kWh. Untukpembukaan trotlle 50%, Rk 10 nilai komsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
dari hasil penelitian diperoleh sebesar 0,767 kg/kWh, pada putaran 1500 rpm untuk bahan
bakar premium murni, kemudian mengalami penurunan pada putaran 2200 rpm sebesar 0,558
kg/kWh.
d. Hub. Efisiensi Termis Efektif ƞ풕풉 terhadap Putaran(풏)
Dari gambar 13.Menunjukkan grafik Hubungan Efisiensi Termis Efektif
ƞ풕풉 terhadap Putaran(풏)dimana adanya kenaikan seiring dengan meningkatnya putaran
untuk setiap konsentrasi.Efisiensi Termis Efektif ƞ풕풉 ini pun dipengaruhi oleh naiknya rasio
kompressi, namun kenaikan ƞ풕풉 ini tidak mencapai rasio kompressi maksimum.Untuk
konsentrasi pertamax 100% menunjukan bahwa efisiensi termis efektif ƞ풕풉 sebesar24,75%
dicapai pada putaran 1900 rpm.
Sedangkan untuk konsentrasi campuran pertamax 75% + premium 25% ƞ풕풉 sebesar
24,36% dicapai pada putaran poros mesin 1900 rpm. Pada konsentrasi campuran pertamax
50% + premium 50% ƞ풕풉 sebesar 23,36% dicapai pada putaran poros mesin 1900 rpm.
Selanjutnya pada konsentrasi campuran pertamax 25% + premium 75% ƞ풕풉 sebesar
22,04% dicapai pada putaran poros mesin 1900 rpm, dan ƞ풕풉 akan turun pada saat putaran
2200 rpm sebesar 18,36%. Sedangkan untuk konsentrasi premium 100% diperoleh ƞ풕풉 itu
sebesar21,38% pada putaran 1900 rpm, selanjutnya akan turun pada putaran 2200 sebesar
17,44%.Untuk pembukaan trotlle 100% nilai (ƞ풕풉)dengan Rk 9 yang tertinggi adalah
22,991% pada bahan bakar pertamax murni dan pada putaran 1900 rpm; dan akan mengalami
penurunan pada putaran 2200 rpm dengan Rk 10 nilai sebesar 13,121%.Untuk pembukaan
trotlle 75% nilai (ƞ풕풉)dengan Rk 10 yang tertinggi adalah sebesar 22,470%. pada bahan
bakar premium murni dan pada putaran 1900 rpm; dan akan mengalami penurunan pada
putaran 2200 rpm dengan nilai sebesar 12,610% pada Rk 8.Untuk pembukaan trotlle 50%
nilai (ƞ풕풉)dengan Rk 10 yang tertinggi adalah 18,519% pada premium murni dengan putaran
1900 rpm; dan akan mengalami penurunan pada putaran 2200 rpm dengan nilai sebesar
12,50% pada Rk 10 pada campuran bahan bakar premium.
e. Hub. Tekanan Efektif Rata-rata (푴푬푷) terhadap Putaran(풏)
Dari gambar 14.Menunjukkan grafik HubunganTekanan Efektif Rata-rata (푴푬푷)
terhadap Putaran(풏)dimana adanya kenaikan tekanan efektif rata-rata seiring dengan
meningkatnya putaran poros mesin untuk setiap konsentrasi.Untuk konsentrasi pertamax
100% tekanan efektif rata-rata(푴푬푷)diperoleh sebesar 609,406 kN/m2 dicapai pada putaran
1900 rpm. Untuk konsentrasi campuran pertamax 75% + premium 25%(푴푬푷)diperoleh
sebesar 569,137 kN/m2 dicapai pada putaran 1900 rpm.
f. Hub. Efisiensi Volumetris ƞ푽푶푳 terhadap Putaran(풏)
Dari gambar 15.Menunjukkan grafik Hubungan Efisiensi Volumetris ƞ푽푶푳
terhadap Putaran(풏)dimanamenunjukkan bahwa besarnya perubahan nilai ƞ푽푶푳 turun
secara teratur seiring dengan perubahanSFC dan pada putaran poros mesin.Untuk konsentrasi
pertamax 100% menunjukan bahwa efisiensi volumetris ƞ푽푶푳 maksimum diperoleh pada
putaran 1500 rpm sebesar 72,52%, efisiensi volumetris ƞ푽푶푳 minimumnya sebesar 47,40%
dicapai pada putaran 2200 rpm.
Sedangkan untuk konsentrasi campuran pertamax 75% + premium 25% menunjukan bahwa
efisiensi volumetris(ƞ푽푶푳)maksimum diperoleh pada putaran 1500 rpm sebesar 71,47%,
efisiensi volumetris(ƞ푽푶푳)minimumnya sebesar 46,65% dicapai pada putaran 2200 rpm.
Untuk konsentrasi campuran pertamax 50% + premium 50% menunjukan bahwa efisiensi
volumetris(ƞ푽푶푳)maksimum diperoleh pada putaran 1500 rpm sebesar 71,09%, efisiensi
volumetris(ƞ푽푶푳)minimumnya sebesar 46,38% dicapai pada putaran 2200 rpm.
Pada konsentrasi campuran pertamax 25% + premium 75% efisiensi
volumetris(ƞ푽푶푳)maksimum diperoleh pada putaran 1500 rpm sebesar 69,96%, efisiensi
volumetris(ƞ푽푶푳)minimumnya sebesar 44,75% dicapai pada putaran 2200 rpm. Sedangkan
Pada premium 100% efisiensi volumetris(ƞ푽푶푳)maksimum diperoleh pada putaran 1500 rpm
sebesar 69,58%, efisiensi volumetris(ƞ푽푶푳)minimumnya sebesar 44,20% dicapai pada
putaran 2200 rpm. Untuk pembukaan trotlle 100% nilai ƞ푽푶푳 dengan Rk 10 yang tertinggi
adalah 72,520% pada bahan bakar pertamax murni dan diikuti pada campuran bahan bakar
premium 25% + pertamax 75%, sebesar 71,475%, dan mengalami penurunan 42,4063%
dengan Rk 8 pada putaran 2200 rpm.Untuk pembukaan trotlle 75% nilai ƞv dengan Rk 8 yang
tertinggi adalah 51,267% pada bahan bakar premium murni dan pada putaran 1900 rpm; dan
akan mengalami penurunan pada putaran 2200 rpm dengan nilai sebesar 37,215%. Untuk
pembukaan trotlle 50% nilai ƞv dengan Rk 9 yang tertinggi adalah 50,760% pada premium
50% + pertamax 50% dengan putaran 1500 rpm; dan akan mengalami penurunan pada
putaran 2200 rpm dengan nilai sebesar 37,215% pada Rk 9 pada bahan bakar pertamax.
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari hasil analisa dan pembahasan data penelitian yang diperoleh maka dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Berdasarkan dari tujuan penelitian ini diperoleh bahwa kinerja mesin terhadap Campuran
Bahan bakar yang dihasilkan adalah sebagai berikut:
a) Pada komposisi bahan bakar pertamax 50 % + premium 50 % daya yang dihasilkan
sebesar 4,337 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik
0,361 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 62,81%; ƞ풕풉 23,36%.
b) Pada komposisi bahan bakar pertamax 75 % + premium 25 % daya yang dihasilkan
sebesar 4,457 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik
0,347 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 63,08%; ƞ풕풉 24,36%.
c) Pada komposisi bahan bakar pertamax 25 % + premium 75 % daya yang dihasilkan
sebesar 4,218 kW; Pada putaran 1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik
0,383 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 59,00%; ƞ풕풉 22,04%.
2. Kinerja mesin (VCRPE) terhadap Variasi Bukaan Katup (Trotlle) yang dihasilkan adalah
sebagai berikut:
a) Pada (trotlle) gas 50% daya yang dihasilkan sebesar 3,323 kW. Konsumsi bahan
bakar spesifik 0,454 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 42,63%; ƞ풕풉 18,51%.
b) Pada (trotlle) gas 75% daya yang dihasilkan sebesar 3,880 kW. Konsumsi bahan
bakar spesifik 0,370 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 42,28%; ƞ풕풉 22,31%.
c) Pada (trotlle) gas 100% daya yang dihasilkan sebesar 4,517 kW. Konsumsi bahan
bakar spesifik 0,334 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 63,03%; ƞ풕풉 24,75%.
3. Kinerja mesin (VCRPE) terhadap variasi Rasio Kompressi (Rk) yang dihasilkan adalah
sebagai berikut:
a) Kinerja mesin yang dihasilkan pada variasi Rk 8 sebesar 4,337 kW; Pada putaran
1900 rpm dengan konsumsi bahan bakar spesifik 0,361 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳
maksimum 62,81%; ƞ풕풉 23,36%.
a) Kinerja mesin yang dihasilkan pada variasi Rk 9 sebesar 4,477 kW; Konsumsi
bahan bakar spesifik 0,393 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 58,05%; ƞ풕풉 21,42%.
b) Kinerja mesin yang dihasilkan pada variasi Rk 10 sebesar 4,517 kW; Konsumsi
bahan bakar spesifik 0,334 kg/kWh; dan ƞ푽푶푳 maksimum 63,03%; ƞ풕풉 24,75%.
2. Saran
1. Berdasarkan hasil penelitian ini, diketahui bahwa campuran bahan bakar (fuel mixture)
Pertamax 75% + Premium 25%lebih cenderung menghasilkan:1). Daya yang lebih
besar,Komsumsi bahan bakar spesifik (푆퐹퐶)yang lebih rendah di karenakan kualitas
pembakaran yang semakin baik dipengaruhi oleh kualitas bahan bakar yang semakin
baik pula, yang ditunjukkan pada sifat kemudahan penguapan dan peningkatan angka
oktan dari konsentrasi pencampuran (Pertamax + Premium);3). Nilai efisiensi termis
maksimum dicapai jika pada rasio bahan bakar lebihsedikit serta; 4). Nilai efisiensi
volumetris mesin (VCRPE) berkisar antara 80 – 90 % hal ini berarti mesin masih dalam
keadaan cukup baik, sehingga disarankan ke pemerintah untuk dilakukan tindak lanjut
sebagai bahan bakar (fuel mixture) alternatif dimasyarakat.
2. Pada penelitian selanjutnya diharapkan melakukan pengujian terhadap
kemampuan/kekuatan komponen mesin VCRPE yang menggunakan campuran bahan
bakar (premium dan pertamax).
3. Pada penelitian selanjutnya diharapkan melakukan pengujian terhadap komposisi gas
buangyang dikandung.
78
DAFTAR PUSTAKA
1. Anonim, BPPT. 2005, ”Kembangkan Gasohol BE-10 Untuk Bahan Bakar Otomotif”, (http://www.bppt.go.id., diakses 15 maret 2010).
2. Annual Book of Test bed and Instrumentation for Small Engines edisi tahun 2003. 3. Aris Munandar W. 1994. ”Penggerak Mula Motor Bakar Torak”. Institute Teknologi
Bandung (ITB), Bandung. 4. Baharuddin Mire. 2002. ”Optimasi Konsumsi Bahan-bakar Spesifik Pada Motor Bensin
Type VCRPE , Jurusan Teknik Mesin Universitas Hasanuddin, Makassar. 5. Djafar Zuryati, dkk. 2005. ”Analisis Penggunaan Gasohol dari Limbah Kulit Pisang
Terhadap Prestasi Mesin Motor Bakar Bensin” Artikel penelitian Dosen muda, Jurusan Teknik Mesin Universitas Hasanuddin, Makassar.
1. Contoh Perhitungan Prestasi Mesin Tanpa Menggunakan Cyclone
Hasil perhitungan selengkapnya data dapat dilihat pada contoh perhitungan diambil
dari data pengujian pada putaran 1200 rpm yaitu :
1. Gaya Traksi Roda (FR)
FR = (N)
Dimana :
TR = Torsi Roda
= 343,30 Nm
rR = Jari-jari roda
= 0,297 m
FR = , ,
= 1155,9 N
2. Torsi Mesin (TM)
TM = . .
(Nm)
Dimana :
TR = Torsi roda
= 343,30 Nm
rt(4) = Rasio gigi transmisi tingkat 4
= 1
rg = Rasio gigi gardan
= 4,139
t = Efisiensi Transmisi (0,80 – 0,90)
dipilih 0,86
TM = , . , . ,
= ,,
= 96,45 Nm
3. Daya Efektif (Ne)
Ne = TM x (kW)
Dimana
TM = Torsi mesin
= 96,45 Nm
n = putaran mesin
= 1200 rpm
Ne = 96,45 × . , .
= 12,11 kW
4. Komsumsi bahan bakar spesifik ( SFC)
SFC = ( kg/kW.h)
= ,,
= 0,123 kg/kW.h
5. Energi Hasil Pembakaran ( Q )
Q = . (kW)
Dimana : LHVpremium = 44000 kJ/kg
Q = , .
= 18,249 kW
6. Efisiensi Thermal (th)
th = x 100 %
= ,,
푥 100%
= 66,36 %
2. Contoh Perhitungan Prestasi Mesin Menggunakan Cyclone
1. Gaya Traksi Roda (FR)
FR = (N)
Dimana :
TR = Torsi Roda
= 343,66 Nm
rR = Jari-jari roda
= 0,297 m
FR = , ,
= 1157,1 N
2. Torsi Mesin (TM)
TM = . .
(Nm)
Dimana :
TR = Torsi roda
= 343,66 Nm
rt(4) = Rasio gigi transmisi tingkat 4
= 1
rg = Rasio gigi gardan
= 4,139
t = Efisiensi Transmisi (0,80 – 0,90)
dipilih 0,86
TM = , . , . ,
= ,,
= 96,55 Nm
3. Daya Efektif (Ne)
Ne = TM x (kW)
Dimana
TM = Torsi mesin
= 96,55 Nm
n = putaran mesin
= 1200 rpm
Ne = 96,55 × . , .
= 12,13 kW
4. Komsumsi bahan bakar spesifik ( SFC)
SFC = ( kg/kW.h)
= ,,
= 0,122 kg/kW.h
5. Energi Hasil Pembakaran ( Q )
Q = . (kW)
Dimana : LHVpremium = 44000 kJ/kg
Q = , .
= 18,084 kW
6. Efisiensi Thermal (th)
th = x 100 %
= ,,
푥 100%
= 67,08 %
Dengan cara yang sama seperti pada contoh perhitungan di atas untuk putaran mesin
800, 1200, 1800 dan 2200 rpm pada kendaraan yang tidak dan menggunakan cyclone dapat
dilihat pada Tabel hasil perhitungan sebagai berikut : Tabel 1 Pengamatan Tanpa Cyclone.
MERK dan Type Volume Tahun Putaran O2 CO CO2 HC AFR Gf TR
Kendaraan Silinder Produksi Mesin λ ( % ) ( % ) ( % ) (ppm) (cc/s) ( Nm ) CC (rpm)
TOYOTA 1486 1990 800 0.927 2.02 4.01 12.8 421 13.6 0.622 0 Kijang Super 1200 0.935 2.43 3.85 13.1 322 13.7 1.664 293.98
1800 1.054 2.86 3.05 13.6 286 15.5 2.274 310.18 2200 1.082 2.60 2.42 13.9 438 15.9 2.963 318.60
Tabel 2 Pengamatan Menggunakan Cyclone
MERK dan Type Volume Tahun Putaran O2 CO CO2 HC AFR Gf TR
Kendaraan Silinder Produksi Mesin
λ ( % ) ( % ) ( % ) (ppm) (cc/s) ( Nm )
CC (rpm) TOYOTA 1486 1990 800 0.918 1.86 3.28 12,9 350 13.5 0.618 0
Kijang Super 1200 0.946 2.20 3.16 13.8 257 13.9 1.659 297.73
1800 1.007 2.54 3.02 14.6 215 14.8 2.269 313.89 2200 1.034 2.70 2.74 14.9 359 15.2 2.958 322.35
Tabel 1 Hasil Perhitungan Prestasi Mesin Tanpa Cyclone
Merk,Typedan Thn Putaran Gf TR TM FR Ne SFC Q ηth Vol. silinder Mesin (kg/h) (N.m) (N.m) (N) (kW) (kg/kW.h) (kW) Kendaraan (rpm) (%)
Toyota Kijang 1990 1200 4.4928 293.98 82.37 989.827 10.36 0.434 54.912 18.8576 Super 1800 6.1398 310.18 86.91 1044,383 16.39 0.375 75.042 21.8394
1486 cc 2200 8.0001 318.60 89.27 1072,743 20.57 0.389 97.779 21.0419
Tabel 2 Hasil Perhitungan Menggunakan Cyclone
Merk,Typedan Thn Putaran Gf TR TM FR Ne SFC Q ηth Vol. Silinder Mesin (kg/h) (N.m) (N.m) (N) (kW) (kg/kW.h) (kW) Kendaraan (rpm) (%)
Toyota Kijang 1990 1200 4.4793 297.73 83.42 1002,444 10.49 0.427 54.747 19.1555 Super 1800 6.1263 313.89 87.95 1056,881 16.58 0.369 74.877 22.1495
1486 cc 2200 7.9866 322.35 90.32 1085,361 20.82 0.384 97.614 21.3254
Agar tenaga mesin maksimum dan mengurangi tingkat polusi yang di hasilkan oleh gas
buang pada mobil toyota kijang 5K DD 1369 BZ, percampuran (mix) antara udara dan bahan
bakar harus betul-betul baik agar tercipta pembakaran yang sempurna.
Beberapa faktor penyebab percampuran udara dan bahan bakar tidak terjadi dengan baik,
antara lain karena bahan bakar lebih berat dari pada udara oleh sebab itu suplai bahan bakar
akan terlambat. Faktor lain adalah pada sistem karburator, nozzel tidak dapat mengontrol
perbandingan udara dan bahan bakar secara tepat pada tingkat kecepatan tertentu. Oleh
karena itu faktor tersebut diatas menyebabkan proses terjadinya homogenisasi campuran
udara dan bahan bakar secara sempurna.
Pengujian mesin toyota kijang 5 K dengan menggunakan cyclone diharapkan dapat
membuat aliran udara masuk keruang bakar menjadi swirl (berputar), sehingga dapat terbakar
dengan baik dengan demikian kinerja mesin akan lebih optimal. Berdasarkan teori, jika
pembakaran atau percampuran udara dan bahan bakar sempurna maka emisi gas buang akan
rendah.
Peningkatan Daya Mesin Toyota Kijang 5 K terhadap Penggunaan Cyclone
Pada tabel 3 dan 4 dapat dilihat perbandingan daya mesin toyota kijang 5 K yang
menggunakan cyclone dan tidak menggunakan cyclone, di mana mesin yang tidak
menggunakan cyclone diperoleh torsi maksimum sebesar 120,17 Nm pada putaran mesin
2200 rpm dan daya efektif sebesar 27,70 kW pada putaran yang sama. Sedangkan mesin yang
menggunakan cyclone pada putaran 2200 rpm diperoleh torsi sebesar 120,27 Nm, daya
efektif sebesar 27,72 kW.
Dari data tersebut terlihat adanya peningkatan daya 0,93 % jadi penggunaan cyclone
dapat meningkatkan kinerja mesin menjadi lebih maksimal hal ini disebabkan aliran udara
berputar yang dihasilkan cyclone membuat partikel-partikel udara dan bahan bakar saling
bergesekan sehingga suhu udara dan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar akan
meningkat, dengan peningkatan suhu udara dan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar akan
membuat bahan bakar dan udara akan lebih mudah terbakar.
Penelitian sebelumnya pada kendaraan Kawasaki Ninja dengan menggunakan turbo
cyclone dan tidak menggunakan turbo cyclone diperoleh data sebagai berikut :
Data kendaraan menggunakan turbo cyclone adalah :
- Torsi maksimum sebesar 16,308 Nm pada putaran mesin 10.426 rpm dan daya
sebesar 17,941 kW pada putaran 10.540 rpm.
Sedangkan kendaraan yang sama tidak menggunakan turbo cyclone diperoleh :
Torsi maksimum sebesar 15,285 Nm pada putaran mesin 10.560 rpm, daya sebesar 16,919
kW pada putaran 10.649 rpm.
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Dengan menggunakan cyclone terjadi perubahan aliran udara masuk ke ruang bakar
yang semula lurus (laminer) menjadi berputar (swirling) yang mengakibatkan campuran
udara - bahan bakar menjadi lebih baik dan menyebabkan suhu pada ruang bakar naik
sehingga udara-bahan bakar terbakar dengan sempurna.
Perbandingan hasil pembakaran mesin toyota kijang 5K tanpa menggunakan cyclone
dan yang menggunakan cyclone, terlihat pada hasil uji emisi meliputi :
Kadar emisi yang dihasilkan oleh mesin tanpa cyclone
Putaran 800 rpm
퐶푂 : 4,01 %
퐻퐶 : 421 ppm
퐶푂 : 12,8 %
푂 : 2,02 %
푙푎푚푏푑푎 : 0,927
Kadar emisi yang dihasilkan oleh mesin menggunakan cyclone
Putaran 800 rpm
퐶푂 : 3,28 %
퐻퐶 : 350 ppm
퐶푂 : 12,9 %
푂 : 1,86 %
푙푎푚푏푑푎 : 0,918
2. Perbandingan parameter prestasi mesin pada kendaraan toyota kijang 5 K antara yang
menggunakan cyclone dan tidak menggunakan cyclone sebagai berikut :
- Daya efektif dan torsi mesin tanpa cyclone adalah :
Daya maksimum 27,70 kW pada putaran 2200 rpm
Torsi maksimum 120,17 Nm pada putaran 2200 rpm
- Daya efektif dan torsi mesin menggunakan cyclone adalah :
Daya maksimum 27,72 kW pada putaran 2200 rpm
Torsi maksimum 120,27 Nm pada putaran 2200 rpm
2. Saran
Dari hasil penelitian yang dilakukan pada bengkel PT. Hadji Kalla dapat disarankan
antara lain :
1. Sebaiknya alat uji emisi sering dilakukang kalibrasi agar data hasil pengujian selalu
ideal.
2. Dengan keterbatasan penulis, alat ukur dan sarana, kiranya penelitian sejenis dapat
disempurnakan agar hasil yang diperoleh benar-benar dapat dijadikan referensi dalam
pengembangan ilmu otomotif.
DAFTAR PUSTAKA
Arends B.P.M & Berenschot H. 1992.Motor Bensin. Penerbit Erlangga. Jakarta
Arifin, Zainal & Sukoco. 2009. Pengendalian Polusi Kendaraan. Alfabeta Arismunandar, Wiranto. 2005. Motor Baker Torak.Penerbit ITB Bandung.
Author : CHANDRA, INDRA (2009) John B, Heywood. 1988. Internal Combution Engine Fundamentals, New York, Mc Graw-
Hill Book company Khovach.M, 1979.MotorVehicle Engines MIR Publishers. Moscow.
M. L. Mathur & R. P. Sharma. 1980. Internal Combustion Engines, Nai Sarak, Delhi Pudjanarsa, A. & Nursuhud, D.2006, Mesin Konversi Energi. Penerbit Andi, Yogyakarta P. W. Kett, 1982. Motor Vehicle Science, Chapman and Hall
Swisscontact.2001. Analisa Motor Bensin Berdasarkan Hasil Uji Emisi Gas Buang, Swisscontact Jakarta.
Toyota-ownerclub.com
William H. Crouse & Donald L. Anglin, 1993.Automotive Mechanics, New York, Mc
Graw-Hill Book company
Djokosetyardjo, Ketel Uap.(1999). Penerbit Pradnya Paramita Jakarta. John B. Kitto and Steven C. Stultz, (2005).Steam.The Babcock and Wilcox Company
Barbeton, Ohio USA.Edisi 41.
PT. Arkonin Engineering Manggala Pratama, (2010). Pekerjaan jasa konsultasi Paket S-1 Studi Kelayakan PLTU Merauke – Papua.PT. PLN Pusat Jakarta.
Suresh Bhakta Shrestha, (2003). Heat and Power Engineering. Syamsir A. Muin, (1988). Pesawat – Pesawat Konversi Energi I. CV. Rajawali Jakarta.
Tabel 1. Hasil Pembakaran Batubara Lignite
Chemical Mol / 100 lb Molar mass
( mol / lb )
Massa
(kg/kg bahan bakar)
CO2 197,97 44 8710,68
H2O 61,69 18 1110,42
O2 144,44 32 4622,08
N2 679,80 28 19034,4
Total : 1083,9 33477,58
Tabe 2. Hasil Presentasi Pembakaran
Chemical Percent (%)
CO2 25,77
H2O 4,48
N2 41,13
O2 28,60
CO 0,505
Tabel 3. Spesifikasi Ketel Uap
Desain Fisik – Ruang Bakar Konstruksi : 2 in. diameter luar pipa (OD) Lebar : 12 ft Tinggi : 14 ft
Volume : 5810 ft3 Permukaan : 1800 ft. luas permukaan area
Desain Fisik – Komponent. Parameter Units SH Eco AH
Diamater pipa luar (OD) Jarak antar baris Jarak antar pipa dalam baris Jumlah baris pipa Banyaknya pipa per baris Panjang pipa Permukaan yang dipanaskan Area aliran bebas Gas udara Air
in. in. in.
ft ft2
ft2
2 3 6
12 24 18
2713 -
98
1,5 3 3 12 68 10
3203 -
52
1,75 4 3
35 50 19
15,226 -
43 90
Tabel 4.Kondisi Pengoperasian
Kondisi Pengoperasian Bahan Bakar : Batubara Lignite - Indonesia
Analisis Pembakaran. Ultimasi, % by wt Proximasi, % by wt
C 54,03 H2 3,83 S 0,33 O2 17,06 N2 1,35 H2O 18,40 Ash 5 100
Moisture 18,40 Volatiles 22,57 Fixed carbon 54,03 Ash 5 100
Nilai Kalor Atas Kelebihan Udara Karbon yang tidak terbakar Kerugian yang tak di ketahui (tabel 3, baris 45) Kerugian akibat Radiasi ( bab 23 ) Temperatur gas
15.080 Btu/lb 36 % by wt
0,42 % by wt 1,5 % by wt
0,40 % by wt 1850 F
Keluar Superheater : Aliran uap Temperatur uap Tekanan uap Enthalpy uap
81.570 lb / h
842 F 580 psig
1432,09 Btu / lb Masuk Economizer : Aliran air Temperature air Tekanan air Entalphy air
81.570 lb / h
396 F 638 psig
370,65 Btu / lb Air heater : Temperatur udara masuk AH Tekanan Barometric Temperatur gas keluar AH
86 F
30 in. Hg 502 F
Tabel 5. Total Penyerapan Panas Pada Komponen Ketel Uap PLTU Merauke - Papua
Elemen Panas yang di serap Presentasi
Furnace 43,634 x 106 Btu/h 50 %
Superheater 26,056 x 106 Btu/h 29,85 %
Economizer 8,290 x 106 Btu/h 9,49 %
Airheater 9,288 x 106 Btu/h 10,64 %
Total : 86,559 x 106 Btu/h 100 %
Dimana : Efisisensi ketel sebesar 86,62 %
Tabel 6. Hasil perhitungan dalam satuan energi Btu.
Parameter Satuan Hasil Perhitungan
Kalor yang diserap (output)
Laju energy pembakaran (input)
Laju aliran uap (ms)
Laju aliran gas (mg)
Laju aliran udara (mu)
Temp. gas keluar ruang bakar
Efisiensi ketel
Energy yang di serap evaporator (qeva)
Energy radiasi ruang bakar (qrad)
Total perpindahan panas superheater (qSH)
Total perpindahan panas economiser (qECO)
Total perpindahan panas airheater (qAH)
Beban generator
Konsumsi bahan bakar
Btu/h
Btu/h
lb/h
lb/h
lb/h
°F
%
Btu/h
Btu/h
Btu/h
Btu/h
Btu/h
MW
lb/h
86,559 x 106
99,93 x 106
81.570
82.420
76.270
1850
86,62
0,87 x 106
43,634 x 106
26,056 x 106
8,290 x 106
9,288 x 106
7
37.002