STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH CAMPURAN …/Studi-e... · 2.2.8 Termokimia dan Bahan Bakar ... 3.6...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH CAMPURAN

ETHANOL PREMIUM DAN AIR FUEL RATIO TERHADAP

UNJUK KERJA MESIN BENSIN 4 LANGKAH 4 SILINDER

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh:

ANDRI WIBOWO

NIM. I 0406012

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user


commit to user

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH CAMPURAN

ETHANOL PREMIUM DAN AIR FUEL RATIO TERHADAP

UNJUK KERJA MESIN BENSIN 4 LANGKAH 4 SILINDER

Disusun oleh :

ANDRI WIBOWO

NIM. I 0406012

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Agustinus Sujono, MT. Rendy Adhi Rachmanto, ST., MT.

NIP. 195110011985031001 NIP. 197101192000121006

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari ........., tanggal ....

2012

1. Wibawa Endra J., ST., MT. …………………………

NIP. 197009112000031001

2. Zainal Arifin, ST., MT. …………………………

NIP. 197303082000031001

3. Wibowo, ST., MT. …………………………

NIP. 196904251998021001

Mengetahui:

Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir

Didik Djoko Susilo, ST., MT Wahyu Purwo R.,ST, MT.

NIP . 197203131997021001 NIP. 197202292000121001


commit to user

MOTTO

“Hidup adalah sebuah kompetisi, dan kompetisi itu bukan sekedar

pertarungan fisik, materi dan kecerdasan tetapi juga pertarungan mental.”

(Penulis)


commit to user

v

Studi Eksperimental Pengaruh Campuran Ethanol Premium dan Air Fuel

Ratio Terhadap Unjuk Kerja Mesin Bensin 4 Langkah 4 Silinder

Andri Wibowo

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta, Indonesia

E-mail : [email protected]

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh Air Fuel Ratio (AFR)

dan penambahan ethanol terhadap unjuk kerja dan emisi gas buang mesin. Seksi

uji penelitian menggunakan mesin Toyota Corolla KE20 F 1166 cc tahun 1971

dengan sistem pengisian bahan bakar karburator. Bahan penelitian yang

digunakan adalah premium dengan nilai kalor 7045,046 kal/mL dan E20 (20%

volume ethanol + 80% volume bensin) dengan nilai kalor 6943,207 kal/mL.

Penelitian dilakukan dengan cara mengkopel poros mesin uji dengan poros Engine

Test Bed untuk memperoleh torsi keluaran, sedangkan Exhaust Gas Analyzer

dipasangkan ke saluran gas buang mesin untuk mengukur emisi gas buang. AFR

divariasikan dengan mengganti mainjet primer dan sekunder pada karburator.

Penelitian dilakukan secara berurutan dengan bahan bakar premium kemudian

E20 pada putaran 3000 rpm dan 3500 rpm serta bukaan throttle 40%.

Hasil penelitian menunjukan bahwa pada campuran kaya λ < 1, apabila

dibandingkan dengan unjuk kerja saat λ = 1, baik menggunakan premium maupun

E20 akan menaikan torsi, daya, SFC, MEP, dan efisiensi termal, sedangkan efisiensi

volumetrisnya turun. Emisi HC dan CO juga naik, sedangkan emisi CO2, NOx dan O2

berkurang. Pada campuran miskin λ > 1, apabila dibandingkan dengan unjuk kerja

saat λ = 1, baik menggunakan bahan bakar premium maupun E20 akan menurunkan torsi,

daya, MEP dan efisiensi termal, sedangkan SFC dan efisiensi volumetrisnya naik. Selain

itu emisi HC, CO2, NOx dan CO juga turun, sedangkan O2 naik. Apabila dibandingkan

dengan unjuk kerja bahan bakar premium, penambahan 20% volum ethanol akan

memperkecil AFR, torsi, daya, MEP, efisiensi termal, dan efisiensi volumetris,

sedangkan SFC meningkat. Selain itu emisi HC dan CO berkurang, sedangkan

emisi CO2, NOx, dan O2 bertambah.

Kata kunci: premium, ethanol, torsi, afr, emisi


commit to user

vi

Experimental Study of Ethanol-Gasoline Blends and Air-Fuel Ratio effect

on Performance of 4 Stroke 4 Cylinders Engine

Andri Wibowo

Mechanical Engineering Department

Engineering Faculty of Sebelas Maret University

Surakarta, Indonesia

E-mail : [email protected]

Abstract

This research aim was to determine the air fuel ratio (AFR) and ethanol

addition effect to an engine performance and its exhaust gas emission. The 1971

Toyota Corolla KE20 F 1166 cc engine with carburetor fuel inlet system was used

as the experimental section. While a gasoline fuel with 7045,046 cal/mL heating

value and E20 (20% volume ethanol + 80% volume gasoline) with 6943,207

cal/mL heating value as the research substance. The research was conducted by

connecting the experimental engine shaft with an engine test bed shaft to find out

the output torque, while an exhaust gas analyzer were fitted to the engine exhaust

to measure the exhaust gas emission. The AFR was varied by replacing the

primary and secondary main-jet in the carburetor. The research was conducted

sequentially using the gasoline fuels then E20 on 3500 and 3000 rpm in 40%

throttle opening.

The result showed that λ < 1 in rich mixture, when compared with the

performance in the λ = 1 condition, using either a gasoline or E20, the λ < 1 in rich

mixture condition would increase the torque, power, SFC, MEP, and thermal

efficiency, while the volumetric efficiency was decreased. The HC and CO

emission were also increased, while the CO2, NOx, and O2 were decreased. While

in the lean mixture, the result showed that the λ > 1. When compared with the λ = 1

condition, using either a gasoline or E20, the λ > 1 in lean mixture condition would

reduce the torque, power, MEP and thermal efficiency, while the SFC and the

volumetric efficiency were increased. The HC, CO2, NOx, and CO also decreased

while the O2 was increased. Compared with the gasoline fuel performance, 20%

volume ethanol addition would reduce the AFR, torque, power, MEP, thermal

efficiency, and volumetric efficiency, whereas the SFC was increase. The HC and

CO emission were also decreased, while the CO2, NOx, and O2 emission was

increased.

Keywords: gasoline, ethanol, torque, afr, emission


commit to user

PERSEMBAHAN

Kepada mereka yang telah berjasa, kepada mereka pula aku persembahkan karya ini.

Mereka adalah:

Allah SWT

Segala yang kualami adalah kehendak-Mu, segala puji bagi-Mu, ya Allah, Tuhan semesta

Alam, hanya kepada-Mu aku memohon, hanya kepada-Mu aku beriman, dan hanya kepada-

Mu aku berserah diri.

Nabi Muhammad Shalallahu ‘Alaihi Wassalam

Manusia terbaik di muka bumi, uswatun hasanah, penyempurna akhlak, shollawat serta

salam semoga selalu tercurah kepadanya, keluarga, sahabat, dan pengikutnya yang istiqomah

sampai akhir zaman.

Mami dan Papi Tercinta

Terima kasih atas kasih sayang dan cinta yang tak pernah putus darimu. Kasih sayang kalian

tak akan pernah kulupakan sepanjang hidupku. Semoga Allah selalu memberikan nikmat,

kesehatan, rezeki yang cukup, serta mengampuni segala dosa-dosanya, Amin.

Mbak Sriwinarni, Mbak Sriutami, Rhamadhani Kurniawan

Adik dan kakak – kakakku tersayang, terima kasih atas bantuan, dorongan, serta semangat

yang telah kalian berikan, kalian merupakan bagian terbaik dalam hidupku.

Imam budianto, Yusuf aziz

Temanku sekaligus saudasraku yang selalu ada dan mengerti keadaanku.

Semua Mahasiswa Teknik Mesin UNS

Terima kasih untuk semuanya

Dosen dan Karyawan Teknik Mesin UNS

Tanpa anda semua, tidak ada yang bisa kulakukan.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat ALLAH SWT, Tuhan Yang Maha Esa atas segala

limpahan rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan dan

menyelesaikan Skripsi “Studi Eksperimental Pengaruh Campuran Ethanol

Premium dan Air Fuel Ratio Terhadap Unjuk Kerja Mesin Bensin 4 Langkah 4

Silinder” ini dengan baik.

Skripsi ini disusun guna memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyelesaian skripsi ini tidaklah mungkin dapat terselesaikan tanpa

bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung ataupun tidak langsung. Oleh

karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih

yang sebesar besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam

menyelesaikan Skripsi ini, terutama kepada:

1. Sang Pencipta, Allah SWT, atas segala kenikmatan dan kemudahan yang telah

diberikan.

2. Bapak Ir. Agustinus Sujono, M.T. selaku pembimbing I atas bimbingan serta

nasehatnya hingga selesainya penulisan skripsi ini.

3. Bapak Rendy Adhi Rachmanto, S.T., M.T. selaku pembimbing II yang

senantiasa memberikan arahan, saran, serta bimbingan dalam penyusunan

skripsi ini.

4. Bapak Didik Djoko Susilo, ST., MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

UNS Surakarta.

5. Bapak Zainal Arifin, ST., MT, selaku pembimbing akademis yang selalu

memberikan motivasi dan semangat dari awal masuk kuliah sampai sekarang.

6. Seluruh staf dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret atas bimbingan dan bantuannya selama penulis menempuh

pendidikan.

7. Seluruh staf karyawan di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret atas bantuannya selama penulis menempuh pendidikan.


commit to user

ix

8. Bapak, Ibu, mbak Wiwi, mbak Oet, adiku Rhamahani Kurniawan dan seluruh

keluarga atas do’a restu, motivasi dan dukungan material maupun spiritual

selama penyelesaian Tugas Akhir.

9. Teman seperjuanganku Daniel Sahisnu Raharjo, yang sudah membantu dan

bekerja sama dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.

10. Teman-teman baikku, Kowor, Reja, Aris, Rico, Ipank, bobi, singih, wikopet,

terimakasih yang tak terkira untuk kalian semua. Thank’s all. Semoga sukses

untuk semuanya, aku tidak akan melupakan kalian.

11. Temen-temen Teknik Mesin 2006 dan seluruh kakak dan adik angkatan teknik

mesin UNS. Solidarity M forever.

12. Semua pihak yang telah memberikan bantuan moral dan spiritual hingga

terselesainya penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna, maka kritik dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi

ini.

Semoga skripsi ini dapat berguna bagi ilmu pengetahuan dan kita semua

Amin.

Surakarta, Juli 2012

Andri Wibowo


commit to user

x

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul ......................................................................................... i

Halaman Surat Penugasan ........................................................................ ii

Halaman Pengesahan ................................................................................ iii

Halaman Motto ......................................................................................... iv

Halaman Abstrak ..................................................................................... v

Halaman Persembahan ............................................................................... vii

Kata Pengantar .......................................................................................... viii

Daftar Isi .................................................................................................. x

Daftar Tabel ............................................................................................. xii

Daftar Gambar ......................................................................................... xiii

Daftar Notasi ............................................................................................. xvi

Daftar Lampiran......................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ....................................................................... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat ................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................... 4

2.2 Dasar Teori ............................................................................... 4

2.2.1 Motor Pembakaran Dalam Jenis Spark Ignition (SI engine) .. 4

2.2.2 Gambar dan Geometri Piston silinder Pada Mesin ................ 6

2.2.3 Prinsip Kerja Motor Bensin Empat Langkah ........................ 7

2.2.4 Siklus Otto ideal (siklus Volume Konstan) ............................ 8

2.2.5 Analisis Termodinamik siklus Otto Ideal ............................. 10

2.2.6 Unjuk Kerja Mesin .............................................................. 11

2.2.6.1 Torsi dan Daya ............................................................. 11

2.2.6.2 Tekanan Efektif Rata-rata (MEP) ................................. 12

2.2.6.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) ........................ 12

2.2.6.4 Perbandingan Udara dan Bahan Bakar (AFR) ............... 13

2.2.6.5 Efisiensi ....................................................................... 13

2.2.7 Emisi Gas Buang ................................................................. 14

2.2.7.1 Hidrokarbon (HC) ........................................................ 14

2.2.7.2 Karbon Monoksida (CO) .............................................. 14

2.2.7.3 Nitrogen Oksida (NOx) ................................................. 18

2.2.7.4 Karbon Dioksida (CO2) ................................................ 18

2.2.7.5 Oksigen (O2) ................................................................ 19

2.2.8 Termokimia dan Bahan Bakar .............................................. 19

2.2.8.1 Reaksi Pembakaran ...................................................... 19

2.2.8.2 Bahan Bakar Bensin Hidrokarbon ................................ 22

2.2.8.3 Penyalaan sendiri (Self Ignition) ................................... 23

2.2.8.4 Bilangan Oktan ............................................................ 23

2.2.7.5 Ethanol ......................................................................... 23


commit to user

xi

2.2.9 Karburator ........................................................................... 25

2.2.9.1 Jenis Karburator ........................................................... 25

2.2.9.2 Sistem Pada karburator ................................................. 27

2.2.9.3 Cara Kerja sistem Pada Karburator ............................... 27

2.2.9.4 Perhitungan Dasar Air Fuel Ratio (AFR) Karburator .... 38

Bab III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat Penelitian…......................................................................... 40

3.2 Alat dan Bahan Penelitian......... .................................................... 40

3.2.1 Alat............................................ ............................................. 40

3.2.2 Bahan................. .................................................................... 45

3.3 Skema alat......... ............................................. ................................ 46

3.4 Prosedur Penelitian ........................................................................ 47

3.4.1 Tahap Persiapan ..................................................................... 47

3.4.2 Tahap Pengujian .................................................................... 48

3.5 Metode Analisa Data ..................................................................... 49

3.6 Diagram Alir Penelitian ................................................................. 50

BAB IV DATA DAN ANALISA

4.1 Data Hasil Pengujian Bahan Bakar ................................................ 52

4.2 Perhitungan Data ........................................................................... 54

4.2.1 Perhitungan Unjuk Kerja Mesin ............................................. 54

4.2.2 Perhitungan Air Fuel Ratio (AFR) Bahan Bakar .................... 55

4.2.3 Perhitungan Air Fuel Equivalence Ratio (λ) Bahan Bakar ...... 58

4.2.4 Dasar Perhitungan Air Fuel Ratio (AFR) Karburator .............. 58

4.3. Tabel Perhitungan Data ................................................................ 60

4.4. Analisa Data ................................................................................. 61

4.4.1 Analisa Unjuk Kerja Mesin .................................................... 61

4.4.2 Analisa Emisi Gas Buang....................................................... 76

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ................................................................................... 87

5.2 Saran ............................................................................................. 88

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 89

LAMPIRAN .............................................................................................. 90


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Pengaruh konsentrasi COHb dalam darah terhadap kesehatan

manusia .................................................................................. 17

Tabel 2.2 Berat Molekul........................................................................... 21

Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin.................................................................... 41

Tabel 4.1 Data hasil pengujian karakteristik bahan bakar. ....................... 52

Tabel 4.2 Data hasil pengujian unjuk kerja premium pada putaran 3000

rpm ......................................................................................... 52

Tabel 4.3 Data hasil pengujian unjuk kerja E20 pada putaran 3000 rpm . 52

Tabel 4.4 Data hasil pengujian unjuk kerja premium pada putaran 3500

rpm ......................................................................................... 53

Tabel 4.5 Data hasil pengujian unjuk kerja E 20 pada putaran 3500 rpm 53

Tabel 4.6 Data hasil pengujian emisi premium pada putaran 3000 rpm ... 53

Tabel 4.7 Data hasil pengujian emisi E 20 pada putaran 3000 rpm ......... 53

Tabel 4.8 Data hasil pengujian emisi premium pada putaran 3000 rpm ... 53

Tabel 4.9 Data hasil pengujian emisi E 20 pada putaran 3500 rpm ......... 54

Tabel 4.10 Data hasil perhitungan air fuel ratio (AFR) E20 ..................... 57

Tabel 4.11 Data hasil perhitungan unjuk kerja premium pada putaran

3000 rpm ................................................................................ 60

Tabel 4.12 Data hasil perhitungan unjuk kerja premium pada putaran

3500 rpm ................................................................................ 60

Tabel 4.13 Data hasil perhitungan unjuk kerja E 20 pada putaran 3000 rpm 61

Tabel 4.14 Data hasil perhitungan unjuk kerja E 20 pada putaran 3500 rpm 61 47

70

70 70

70


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Piston-silinder mesin ........................................................... 6

Gambar 2.2 Geometri piston-silinder mesin................. ............................ 7

Gambar 2.3 Siklus langkah pada motor bensin empat langkah ................ 7

Gambar 2.4 Diagram P-V pada siklus otto ideal ..................................... 9

Gambar 2.5 Diagram T-s pada siklus otto ideal ....................................... 9

Gambar 2.6 Grafik hubungan lambda dengan emisi gas buang ................ 19

Gambar 2.7 Efisiensi pembakaran sebagai fungsi perbandingan

equivalen bahan bakar ......................................................... 22

Gambar 2.8 Karburator arus naik ............................................................ 26

Gambar 2.9 Karburator arus sisi datar ..................................................... 26

Gambar 2.10 Karburator arus turun ........................................................... 27

Gambar 2.11 Konstruksi ruang pelampung ............................................... 28

Gambar 2.12 Cara kerja pelampung ......................................................... 28

Gambar 2.13 Cara kerja Needle Valve ....................................................... 29

Gambar 2.14 Air Vent Tube ...................................................................... 30

Gambar 2.15 Sistem stasioner ................................................................... 31

Gambar 2.16 Sistem kecepatan lambat ...................................................... 31

Gambar 2.17 Sekrup penyetel campuran idle ............................................ 32

Gambar 2.18 Katub solenoid ..................................................................... 33

Gambar 2.19 Primary High Speed System ................................................. 34

Gambar 2.20 Kerja air bleader .................................................................. 35

Gambar 2.21 Semprotan Air Bleeder ......................................................... 35

Gambar 2.22 Sistem Tenaga ..................................................................... 36

Gambar 2.23 Sistem Percepatan ................................................................ 37

Gambar 2.24 Bagian-bagian dasar karburator............................................ 38

Gambar 3.1 Mesin Toyota Corolla KE20 F ............................................. 40

Gambar 3.2 Land &Sea’s DYNOmite Dynamometer Computer System ... 41

Gambar 3.3 Exhaust gas analyzer model 5002 ........................................ 42

Gambar 3.4 Mainjet primer dan sekunder pada karburator ...................... 42

Gambar 3.5 Alat bantu perbengkelan ...................................................... 43

Gambar 3.6 Perangkat bom kalori meter ................................................. 43

Gambar 3.7 Timbangan digital ................................................................ 43

Gambar 3.8 Viskometer Oswald .............................................................. 44

Gambar 3.9 Gelas Pikno ......................................................................... 44

Gambar 3.10 Gelas ukur ........................................................................... 45

Gambar 3.11 Premium .............................................................................. 45

Gambar 3.12 Ethanol ................................................................................ 45

Gambar 3.13 Skema 2D pengujian unjuk kerja dan emisi gas buang mesin

Toyota Corolla KE20 F dengan bahan bakar premium dan

E20 ...................................................................................... 46

Gambar 3.14 Skema 3D pengujian unjuk kerja dan emisi gas buang mesin

Toyota Corolla KE20 F dengan bahan bakar premium dan

E20 ...................................................................................... 46


commit to user

xiv

Gambar 3.15 Foto pengujian unjuk kerja dan emisi gas buang mesin Toyota

Corolla KE20 F dengan bahan bakar premium dan E20 ......... 47

Gambar 3.16 Diagram Alir Penelitian ......................................................... 51

Gambar 4.1a Grafik pengaruh AFR terhadap torsi mesin pada bukaan throttle

40%, putaran mesin 3000 rpm dan 3500 rpm, bahan bakar

premium dan E 20 ................................................................. 61

Gambar 4.1b Grafik pengaruh λ terhadap torsi mesin pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 62

Gambar 4.2a Grafik pengaruh AFR terhadap daya mesin pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 64

Gambar 4.2b Grafik pengaruh λ terhadap daya mesin pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 64

Gambar 4.3a Grafik pengaruh AFR terhadap sfc pada bukaan throttle 40%,

putaran mesin 3000 rpm dan 3500 rpm, bahan bakar premium

dan E 20 ................................................................................ 66

Gambar 4.3b Grafik pengaruh λ terhadap sfc pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 66

Gambar 4.4a Grafik pengaruh AFR terhadap mep pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 68

Gambar 4.4b Grafik pengaruh λ terhadap mep pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 69

Gambar 4.5a Grafik pengaruh λ terhadap ηt pada bukaan throttle 40%, putaran

mesin 3000 rpm dan 3500 rpm, bahan bakar premium dan E 20 71

Gambar 4.5b Grafik pengaruh λ terhadap ηt pada bukaan throttle 40%, putaran

mesin 3000 rpm dan 3500 rpm, bahan bakar premium dan E 20 71

Gambar 4.6a Grafik pengaruh AFR terhadap ηv mesin pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 73

Gambar 4.6b Grafik pengaruh λ terhadap ηv mesin pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 74

Gambar 4.7a Grafik pengaruh AFR terhadap emisi HC pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 76

Gambar 4.7b Grafik pengaruh λ terhadap emisi HC pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 76

Gambar 4.8a Grafik pengaruh AFR terhadap emisi CO2 pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 78


commit to user

xv

Gambar 4.8b Grafik pengaruh λ terhadap emisi CO2 pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 78

Gambar 4.9a Grafik pengaruh AFR terhadap emisi NOx pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 80

Gambar 4.9b Grafik pengaruh λ terhadap emisi NOx pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 80

Gambar 4.10a Grafik pengaruh AFR terhadap emisi CO pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 82

Gambar 4.10b Grafik pengaruh λ terhadap emisi CO pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 82

Gambar 4.11a Grafik pengaruh AFR terhadap emisi O2 pada bukaan throttle


premium dan E 20 ................................................................. 84

Gambar 4.11b Grafik pengaruh λ terhadap emisi O2 pada bukaan throttle 40%,


dan E 20 ................................................................................ 85


commit to user

xvi

DAFTAR NOTASI

AFR = Air Fuel Ratio

B = Bore (dm3)

BDC = Bottom Dead Centre (dm3)

CDt = dischrage koefficient of venturi throat

CDc = dischrage koefficient of capillary tube

CO = Karbon monooksida

CO2 = Karbon dioksida

cv = Panas spesifik (0,718 kJ/kg.°K)

E20 = Campuran 20% etanol, 80% bensin

g = Percepatan grafitasi (m/s2)

HC = Hidrokarbon

k = 1,4

ma = massa udara (kg)

= Laju aliran massa udara (kg/h)

mf = massa bahan bakar (kg)

ṁf = Laju aliran massa bahan bakar (kg/h)

mep = Mean Effective Pressure (kPa)

mm = massa campuran bahan bakar dan udara (kg)

M = berat molekul

N = Putaran mesin (RPM)

N = Jumlah mol (kg.mol)

NOx = Nitrogen oksida

n = jumlah putaran tiap siklus

O2 = Oksigen

P0 = Tekanan udara luara (kPa)

P1 = Tekanan pada langkah hisap (kPa)

P2 = Tekanan pada langkah kompresi (kPa)

P3 = Tekanan pada saat pembakaran (kPa)

P4 = Tekanan pada langkah ekspansi (kPa)

QLHV = Nilai kalor rendah bahan bakar (kJ/kg)

Q2-3 = Jumlah panas yang masuk (kJ)

Q4-1 = Jumlah panas yang keluar (kJ)

R = Tetapan gas ideal (0,287 kJ/kg.°K)

rc = perbandingan kompresi

SFC = spesific fuel consumption (kg/kW.h)

TDC = Top Dead Centre (dm3)

T0 = Temperatur lingkungan (°K)

T1 = Temperatur pada langkah hisap (°K)

T2 = Temperatur pada saat pembakaran (°K)

T3 = Temperatur pada langkah ekspansi (°K)

T4 = Temperatur pada langkah buang (°K)

Vd = Volume langkah (m3)

Vc = Volume sisa (m3)

V1 = Volume langkah hisap (m3)


commit to user

xvii

V2 = Volume pada saat pembakaran (°K)

V3 = Volume pada langkah ekspansi (°K)

V4 = Volume pada langkah buang (°K)

Ẇ = Daya (kW)

W1-2 = kerja kompresi (kJ)

W3-4 = kerja ekspansi (kJ)

z = jumlah silinder

ρa = Massa jenis udara (kg/m3)

ρf = Massa jenis bahan bakar (kg/m3)

ηc = Efisiensi pembakaran (%)

ηv = Efisiensi volumetris (%)

ηf = Efisiensi termal (%)

λ = Air-fuelr equivalen ratio

= Fuel-air equivalen ratio

τ = Torsi (Nm)


commit to user

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A. Data hasil pengujian karakteristik bahan bakar ..................... 91

Lampiran B. Data hasil pengujian unjuk kerja mesin................. ................ 91

Lampiran C. Data hasil pengujian emisi gas buang ................................... 92

Lampiran D. Data hasil perhitungan unjuk kerja mesin ............................. 93

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH CAMPURAN …/Studi-e... · 2.2.8 Termokimia dan Bahan Bakar ... 3.6...

Documents

Transcript of STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH CAMPURAN …/Studi-e... · 2.2.8 Termokimia dan Bahan Bakar ... 3.6...