BAB II LANDASAN TEORI

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB II LANDASAN TEORI"

Sudomo Budiono
4 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pembakaran Proses pembakaran adalah secara fisik terjadi di dalam silinder selama pembakaran terjadi. Hal ini berhubungan dengan peningkatan temperatur dan tekanan di dalam silinder (Wardan Suyanto 1989:252). Pembakaran diawali dengan loncatan bunga api dari busi pada akhir langkah kompresi. Loncatan bunga api terjadi sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) sewaktu langkah kompresi. Saat loncatan bunga api biasanya dinyatakan dalam derajat sudut engkol sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA).(Soenarta dan Furuhama, 1995:26). (Wiratmaja 2010:18) menjelaskan bahwa secara umum hanya terdapat tiga unsur yang penting didalam bahan bakar yaitu Karbon, Hidrogen dan Sulfur (belerang). Dalam proses pembakaran energi kimia diubah menjadi energi dalam bentuk panas dimana dalam setiap pembakaran dihasilkan gas sisa hasil dari proses pembakaran yang dinamakan gas buang yang meliputi beberapa komponen-komponen gas buang antara lain CO 2, NO 2, H 2 O, SO 2 dan CO. Dalam proses pembakaran setiap macam bahan bakar selalu membutuhkan udara tertentu agar bahan bakar tadi dapat terbakar sempurna (Soenarta, Furuhama 1995:8). Hal ini dapat ditelusuri dari persamaan reaksi kimia pada pembakaran Isooktan (C 8 H 18 ). C 8 H ,5 O ,5 (3,76) N 2 8 CO 2 + 9H 2 O + 47 N 2 Ada dua kemungkinan yang terjadi dalam proses pembakaran motor bensin yaitu : a. Pembakaran Normal Pembakaran normal (sempurna) adalah pembakaran dimana semua unsur di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, dan H2O, sehingga tak ada 4

2 5 lagi bahan bakar yang tersisa. Mekanisme pembakaran sempurna (normal) dalam motor bensin dimulai pada saat terjadi loncatan bunga api listrik dan busi. Selanjutnya api membakar campuran bahan bakar udara yang berada disekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua campuran bahan bakar udara habis terbakar (Wiratmaja 2010:18) b. Pembakaran Tidak Normal Pembakaran yang tidak sempurna akan menimbulkan suatu gejala yang dinamakan dengan detonasi atau sering disebut knocking. Hal ini terjadi karena disebabkan proses pembakaran yang tidak serentak pada saat langkah kompresi belum berakhir (busi belum memercikan bunga api) ditandai dengan adanya pengapian sendiri yang muncul mendadak pada bagian akhir dari campuran. Campuran yang telah terbakar akan menekan campuran bahan bakar yang belum terbakar. Akibatnya, campuran bahan bakar yang belum terbakar tersebut temperaturnya meningkat sehingga melewati temperatur untuk menyala sendiri (Wiratmaja 2010:18). 2.2 Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan oleh motor bakar diklarifikasikan dalam tiga kelompok yaitu : Wujud gas, cair dan padat (Surbhakty 1978 : 33). Bahan bakar (fuel) adalah sesuatu yang dapat dibakar contohnya kain, kertas, batu bara, minyak tanah, bensin. Untuk melakukan pembakaran diperlukan 3 (tiga) unsur, yaitu : 1. Bahan bakar 2. Udara 3. Suhu Kriteria yang harus dimiliki bahan bakar yang akan digunakan dalam sebuah motor bakar adalah sebagai berikut : 1. Proses pembakaran bahan bakar harus sangat cepat dalam silinder dan panas yang dihasilkan harus tinggi.

3 6 2. Tidak meninggalkan endapan atau deposit setelah pembakaran karena akan merusak dinding silinder. 3. Gas sisa pembakaran tidak boleh berbahaya pada saat dilepas ke atmosfer. Jenis bahan bakar : 1. Bahan Bakar Pertalite Merupakan bahan bakar cair non subsidi pengganti bahan bakar Premium karena pemerintah hanya membolehkan penggunaan bahan bakar Premium untuk golongan menengah kebawah, dengan penggantian bahan bakar ini tak hanya harga nya saja yang lebih mahal dari Premium, namun oktan serta kelebihan-kelebihan lainnya pun sangat menguntungkan. Pertalite ini sendiri berwarna kehijau-hijauan dengan nilai oktan 90, kandungan sulfur 0,05% m/m (setara 500ppm) dan dengan berat jenis maksimal 770 kg/m3, minimal 715 kg/m3 (pada suhu 15 derajat celcius) sangat direkomendasikan untuk kendaraan yang mempunyai kompresi mulai dari 9,1 : 1 hingga 10,1 : 1 terutama kendaraan yang sudah menggunakan teknologi Electronic Fuel Injection (EFI). Pertalite diklaim lebih irit bahan bakar serta lebih ramah lingkungan dari bahan bakar Premium karena tidak adanya kandungan Timbal dan Logam. (Direktorat Jendral Minyak dan Gas (Ditjen Migas) No.3674.K/24/DJM/2006) 2. Bahan Bakar Pertamax Merupakan bahan bakar yang baik, bahkan lebih baik daripada Pertalite karena mempunyai oktan yang cukup tinggi yaitu 92. Sangat dianjurkan untuk kendaraan yang mempunyai kompresi tinggi yaitu mulai dari 9,1 : 1hingga 10,1 : 1. Pada bahan bakar Pertamax ini telah ditambahkan aditif sehingga mampu membersihkan mesin dari timbunan kotoran atau deposit pada fuel injector serta ruang pembakaran. Bahan bakar Pertamax berwarna kebiruan dengan memiliki kandungan maksimum sulfur 0,1%

4 7 dengan titik didih 205 C serta dengan massa jenis suhu 15 C. Pertamax diklaim lebih irit serta mengurangi gejala Knocking atau ngelitik pada kendaraan sehingga pembakaran lebih jauh maksimal. (Direktorat Jendral Minyak dan Gas (Ditjen Migas) No.3674.K/24/DJM/ Bahan Bakar Pertamax Turbo Merupakan bahan bakar yang sudah memiliki standar performa International World Wide Fuel Charter (IWWFC) dimana Pertamax Turbo memiliki oktan yang sangat tinggi yaitu 98. Pertamax Turbo adalah perbaharuan dari sebelumnya Pertamax Plus yang mempunyai oktan 95. Pertamax Turbo sangat dianjurkan untuk kendaraan yang mempunyai rasio kompresi tinggi yaitu 10,1 : 1 hingga 11,1 : 1 dengan yang sudah memiliki teknologi Electronic Fuel Injection (EFI), Variable Valve Timing Intelligent (VVTI), Turbochargers, dan Catalytic Converter. (Direktorat Jendral Minyak dan Gas (Ditjen Migas) No.3674.K/24/DJM/ Nilai Angka Oktan Menurut HASKA : 2012, bilangan oktan adalah sebuah angka yang menunjukkan kesetaraan performa yang diberikan oleh suatu bahan bakar atau gasoline dengan kemampuan yang oleh campuran dalam % volume antara iso-oktan dan normal-heptan yang diuji dengan mesin CRF F1. Yang artinya bila bahan bakar memiliki contohnya angka oktan 92 yaitu Pertamax maka bahan bakar tersebut memiliki kemampuan yang sama dengan bahan bakar standar yang terbuat dari 92% iso-oktan dan 8% normal-heptan yang jika diuji dengan mesin CRF F1.

5 8 Tabel 2.1 Nilai Oktan Bahan Bakar No. Jenis Angka Oktan Minimum 1. Pertalite Pertamax Pertamax Turbo 98 Apabila suatu bahan dengan oktan tinggi hendak digunakan pada mesin yang sebenarnya dirancang untuk memakai bahan bakar dengan oktan rendah maka tidak akan terlihat adanya perbedaan dan perbaikan pada efisiensi serta daya yang dihasilkan. Salah satu keuntungan yang diperoleh dari bahan bakar dengan oktan tinggi adalah tidak peka terhadap detonasi (Arismunandar 2002 : 87). Untuk mesin dengan perbandingan kompresi yang tinggi sangat dianjurkan untuk memakai oktan yang tinggi atau sesuai dengan rasio kompresi agar memperoleh efisiensi tanpa detonasi. 2.4 Torsi dan Daya Poros Torsi atau momen putar adalah gaya yang dikalikan dengan jarak panjang lengan (Arends & Berenschot, 1980 : 21), pada motor bakar gaya & panjang lengan adalah daya motor & panjang langkah torak. Dimana : T = F x r (2.1) T = Torsi (N.m) F = Gaya penyeimbang yang diberikan (N) r = Jarak lengan torsi (mm)

6 9 Daya motor adalah salah satu acuan atau parameter dalam menentukan performa motor. Daya adalah pengertian dari besarnya kerja motor selama kurun waktu tertentu (Arends & Berenschot 1980 : 18). Untuk menghitung besar daya motor untuk mesin 4 langkah menggunakan rumus sebagai berikut : (2.2) Dimana : P = daya (kw) n = putaran mesin (rpm) T = torsi (Nm) (Winarno, 2001 : 35) 2.5 Kecepatan Piston Pada saat mesin berputar, piston bergerak atas bawah, ketika berada dititik TMA dan TMB kecepatan piston adalah nol dan pada bagian tengah lebih cepat. Oleh sebab itu kecepatan piston diambil rata-rata. Dengan rumus : (2.3) Dimana : V = kecepatan piston rata-rata L = langkah (m) N = putaran mesin (rpm)

7 10 Pada saat piston berada di TMB, piston akan bergerak ke atas karena putaran poros engkol, maka pada dua kali gerakan piston akan menghasilkan satu putaran poros engkol. Apabila poros engkol melakukan N putaran, maka piston bergerak 2LN dan dinyatakan dalam detik maka dibagi 60 (Jalius Jama, 2008 : 22) 2.6 Efisiensi Mesin Efisiensi adalah perbandingan antara daya per siklus yang dihasilkan terhadap jumlah energi yang disuplai per siklus yang dapat dilepaskan selama pembakaran. Efisiensi bahan bakar dan efisiensi panas sangat menentukan bagi efisiensi motor itu sendiri (Jalius Jama dkk, 2008 : 22) 2.7 Chassis Dynamometer Dynamometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur tenaga, gaya puntir (torsi) yang dihasilkan oleh mesin. Prinsip kerja alat ini adalah dengan memberi beban yang berlawanan terhadap arah putaran sampai mendekati nol rpm, beban maksimum yang terbaca adalah gaya pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin (Winarno dan Karnowo 2008:98-99). Pada tipe chassis dynamometer pengetesan menggunakan mesin dan seluruh chassis kendaraan dalam keadaan lengkap terpasang. 2.8 Emisi Gas Buang dan Uji Emisi Emisi gas buang adalah sisa dari pembakaran bahan bakar didalam mesin pembakaran dalam dan mesin pembakaran luar, yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin. Uji emisi adalah mengukur emisi gas buang dari kendaraan bermotor (bermesin bensin atau diesel) dengan menggunakan alat khusus, Gas Analyzer. Gas buang kendaraan merupakan salah satu polutan oleh karena itu dalam mendukung usaha pelestarian lingkungan hidup negara-negara didunia menyadari bahwa gas buang kendaraan harus dibuat sebersih mungkin agar tidak mencemari udara.

dokumen-dokumen yang mirip

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Bakar Bahan bakar yang dipergunakan motor bakar dapat diklasifikasikan dalam tiga kelompok yakni : berwujud gas, cair dan padat (Surbhakty 1978 : 33) Bahan bakar (fuel)