Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Waktu Injeksi (Start Of Injection) Pilot Fuel B30 Terhadap Performa Dan Emisi Pada Mesin Diesel Berbahan Bakar Campuran Gas Hidrogen-B30

Rizky, Muhammad Aqilla (2022) Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Waktu Injeksi (Start Of Injection) Pilot Fuel B30 Terhadap Performa Dan Emisi Pada Mesin Diesel Berbahan Bakar Campuran Gas Hidrogen-B30. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000155-Undergraduate Thesis.pdf Download (3MB)

Abstract

Energi merupakan faktor penting untuk mencapai pembangunan berkelanjutan, utamanya adalah energi bahan bakar fosil. Sektor transportasi merupakan yang terbesar dalam penggunaan bahan bakar energi fosil. Penggunaan bahan bakar fosil secara berlebihan menyebabkan ancaman serius, yaitu menipisnya cadangan minyak bumi dan menyebabkan polusi. Maka dari itu dibutuhkan energi alternatif yang dapat diperbarui serta memiliki emisi yang rendah. Biodiesel memiliki sifat terbarukan dan Indonesia memiliki cadangan yang melimpah. Biodiesel memiliki emisi yang lebih rendah daripada diesel murni serta tidak mengandung sulfur dan benzena. Namun biodiesel juga memiliki kekurangan yaitu performa yang dihasilkan menurun daripada menggunakan bahan bakar diesel murni. Terdapat gas hidrogen yang merupakan sumber energi alternatif yang memiliki sifat renewable juga dan rendah emisi karena tidak mengandung unsur carbon. Maka dari itu, dilakukan modifikasi menjadi mesin dengan sistem dual fuel dengan bahan bakar B30 dan Hidrogen yang lansung disemprotkan di intake manifold, serta memvariasikan injection timing sehingga diharapkan dapat meningkatkan performa dan menurunkan emisi. Penelitian dilakukan menjadi dua variasi, yang pertama yaitu single fuel dan yang kedua adalah dual fuel dengan mengubah injection timing bahan bakar biodiesel oleh pilot fuel dengan menggunakan bahan bakar B30. Banyaknya variasi yang dilakukan yaitu 11°,13°(Injection timing standar),15°,17°,19°,21° BTDC (Before Top Dead Center). Untuk penginjeksian gas hidrogen pada intake manifold dilakukan dengan besar laju aliran 2,5 lpm, dan dimulai penginjeksian pada 0° TDC, dan dilakukan selama 48° CA yang diatur dengan menggunakan ECU programmable. Diharapkan dapat meningkatkan performa mesin dan dapat menurunkan nilai emisi dari mesin diesel. Dengan menambahkan gas hidrogen sebesar 2,5 lpm dan memajukan waktu injeksi menjadi 15° BTDC, didapatkan peningkatan performa paling optimum dengan peningkatan daya sebesar 1,4%, torsi sebesar 1,44%, brake mean effective pressure (BMEP) sebesar 1,57%, efisiensi termal sebesar 2,8%. Sedangkan untuk nilai SFC didapatkan penurunan sebesar 2,1% dari waktu injeksi standar dan nilai AFR rata-rata sebesar 37,31. Serta nilai Hidrogen Energi Share sebesar 4,34% dan energi per siklus sebesar 0,0256 kJ. Sedangkan untuk nilai emisi didapatkan penurunan paling optimum dengan memajukan variasi waktu injeksi enjadi 21° BTDC serta didapatkan penurunan emisi CO sebesar 38,9%, CO2 sebesar 5,46%, HC sebesar 49,6%, dan smoke opacity sebesar 20,1% dari waktu injeki standar.
==================================================================================================================================
Energy is an important factor to achieve sustainable development, especially fossil fuel energy. The transportation sector is the largest in the use of fossil energy fuels. Excessive use of fossil fuels causes a serious threat, namely the depletion of petroleum reserves and causes pollution. Therefore, alternative energy that can be renewed and has low emissions is needed. Biodiesel is renewable and Indonesia has abundant reserves. Biodiesel has lower emissions than pure diesel and does not contain sulfur and benzene. However, biodiesel also has a drawback, namely that the resulting performance is lower than using pure diesel fuel. There is hydrogen gas which is an alternative energy source that has renewable properties and low emissions because it does not contain carbon elements. Therefore, modifications were made to an engine with a dual fuel system with B30 and Hydrogen fuel sprayed directly into the intake manifold, as well as varying the injection timing so that it is expected to improve performance and reduce emissions. The research was conducted into two variations, the first is single fuel and the second is dual fuel by changing the injection timing of biodiesel fuel by pilot fuel using B30 fuel. The number of variations made is 11°,13°(Injection timing standard),15°,17°,19°,21° BTDC (Before Top Dead Center). For the injection of hydrogen gas into the intake manifold, the flow rate is 2.5 lpm, and injection starts at 0° TDC, and is carried out for 48° CA which is set using a programmable ECU. It is expected to improve engine performance and reduce emissions from diesel engines. By adding hydrogen gas by 2.5 lpm and advancing the injection timing to 15° BTDC, we get a power increase of 1.4%, torque of 1.44%, brake mean effective pressure (BMEP) of 1.57%, thermal efficiency of 2.8%. Meanwhile, the SFC value decreased by 2.1% from the standard injection timing and had an average AFR value of 37.31. And the value of Hydrogen Energy Share is 4.34% and energy per cycle is 0.0256 kJ. As for the emission value, the most optimum reduction was obtained by advancing the injection time variation to 21° BTDC and obtained a reduction in CO emission of 38.9%, CO2 by 5.46%, HC by 49.6%, and smoke opacity of 20.1% from the standard injection timing.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 621.436 Riz s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Diesel, Dual Fuel, B30, Hidrogen, Injection timing,
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ797 Diesel motor--Fuel systems--Testing.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	25 Feb 2025 03:10
Last Modified:	25 Feb 2025 03:10
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118871

Actions (login required)

View Item