Raymond, Lambok (2015) Pengaruh Compression Ratio Terhadap Unjuk Kerja Dan Emisi Gas Buang Pada Mesin Sinjai 650 Cc Berbahan Bakar Bi-Fuel (Premium – Compressed Natural Gas). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2113105041-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Download (5MB) | Preview |
Abstract
Bahan bakar premium memiliki octane number sebesar
88, sedangkan untuk CNG sebesar 120 yang dapat menjadi
pertimbangan agar tidak terjadi pre-ignition yang akan
menyebabkan detonasi sehingga berlatar belakang dengan
octane number pengoperasian Mesin Sinjai Bi-Fuel (PremiumCNG) dapat lebih tahan pada rasio kompresi tinggi. Berdasarkan
analisa tersebut dapat digunakan sebagai acuan untuk penelitian
dalam meningkatkan performa mesin Sinjai bi-fuel.
Penelitian ini dilakukan pada mesin Sinjai 2 silinder 650
cc single overhead camshaft dengan sistem pemasukan bahan
bakar port injection berbahan bakar bi-fuel (Premium-CNG).
Dengan memvariasikan rasio kompresi terhadap perubahan
dimensi ruang bakar, tebal packing, dan deck clearance sehingga
akan meningkatkan unjuk kerja pada mesin Sinjai tersebut. Telah
diketahui bahwa rasio kompresi engine standar pada nilai 9,5 : 1
yang akan dirubah menjadi 10,5 : 1, 11,5 : 1, 12,5 :1. Terlebih
dahulu dapat dilakukan simulasi dengan menggunakan software
LOTUS Engine Simulation dengan tujuan untuk mengetahui hasil
unjuk kerja yang terbaik. Sehingga dapat digunakan sebagai
acuan dalam pengujian eksperimental agar mengetahui nilai
komparasi antara simulasi dengan eksperimen. Pada pengujian
eksperimen dilakukan pada kondisi full open throttle dengan
putaran mesin 5000 rpm hingga 2000 rpm dilakukan pengujianv
menggunakan waterbrake dynamometer untuk mendapatkan hasil
unjuk kerja mesin. Pengujian tersebut ditujukan untuk
menghasilkan torsi, daya, tekanan efektif rata – rata, konsumsi
bahan bakar spesifik, efisiensi thermal, efisiensi volumetris, ṁ
udara, emisi gas buang dan suhu operasional mesin.
Setelah dilakukan penelitan berupa eksperimen dan
simulasi yang menggunakan Lotus Engine Simulation didapatkan
hasil unjuk kerja dan kondisi operasional engine SINJAI 650 cc
berbahan bakar bi-fuel standar dan variasi rasio kompresi bahwa
dengan menaikkan nilai rasio kompresi dapat meningkatkan hasil
unjuk kerja engine tetapi perlu adanya analisa terlebih dahulu
untuk memperhitungkan rasio kompresi yang mampu diterima
oleh engine. Dengan menggunakan simulasi dapat memberikan
informasi presentasi kenaikan hasil unjuk kerja engine. Dari hasil
simulasi didapatkan rasio kompresi terbaik pada 12,5 : 1 dengan
peningkatan torsi 8,08% untuk premium dan 7,18% untuk CNG,
daya 8,27% untuk premium dan 7,4% untuk CNG, bmep 8,079%
untuk premium dan 7,19% untuk CNG, efisiensi thermal 8,46%
untuk premium dan 7,85% untuk CNG, efisiensi volumetris 0,37%
untuk premium dan 0,598% untuk CNG dan bsfc menurun
7,853% untuk premium dan 7,32% untuk CNG. Dari hasil
eksperimen dilakukan pada rasio kompresi 10,5 : 1 didapatkan
peningkatan torsi 4,27% untuk premium dan 5,858% untuk CNG,
daya 4,53% untuk premium dan 6,33% untuk CNG, bmep 4,27%
untuk premium dan 5,85% untuk CNG, efisiensi thermal 2,68%
untuk premium dan 3,48% untuk CNG, efisiensi volumetris 2,45%
untuk premium dan 2,579% untuk CNG dan bsfc menurun
10,045% untuk premium dan 7,67% untuk CNG. Jika
dibandingkan nilai simulasi dengan eksperimen didapatkan
peningkatan torsi 20,36% untuk premium dan 28,78% untuk
CNG, daya 21,97% untuk premium dan 33,61% untuk CNG,
efisiensi thermal 4,62% untuk premium dan 5,84% untuk CNG,
bsfc menurun 21,88% untuk premium dan 17,43% untuk CNG
=================================================================================================
Premium fuel has an octane number of 87, while for a
120 CNG can be a consideration so it will not occur due to the
pre-ignition which will cause detonation, so based on an octane
number of operating Sinjai Bi-Fuel Machine (Premium-CNG) can
be more resistant at high compression ratios. Based on such
analysis can be used as a reference for research in improving
engine performance of Sinjai bi-fuel.
This research was performed on the Sinjai Machine with
2 cylinder 650 Sinjai cc single overhead camshaft by fuel intake
system of injection ports which is fueled bi-fuel (Premium-CNG).
By varying the compression ratio to change the dimensions of the
combustion chamber, thick packing, and deck clearance so that
will improve the performance for Sinjai Machine. It is known that
the compression ratio for standard engine on 9.5:1 will be
changed to 10.5:1, 11.5:1, 12.5:1. The simulation can be done by
using the LOTUS Engine Simulation software with the purpose to
find out the best performance. So it can be used as a reference for
experimental testing in order to find out the value of comparisons
between simulation by experiments. On testing experiments
conducted on condition of full open throttle with engine round
5000 rpm to 2000 rpm test carried out using waterbrake
dynamometer to obtain the performance of the machine. Thesevii
tests are aimed at generating torque , power, the average of
efective pressure, specific fuel consumption, thermal efficiency,
volumetric efficiency ṁ air, exhaust emissions and engine
operating temperature.
After the research with experimental and simulation
using Lotus Engine Simulation was obtained by performance and
operating conditions of the engine SINJAI 650 cc using bi-fuel at
compression ratio standard and variation that increasing
compression ratio value can increase performance too but it
should analyze first to calculate good value of compression ratio
for engine. From the simulation obtained the best compression
ratio in 12,5 : 1 with the increase value of torque 8,08% for
gasoline and 7,18% for CNG, power 8,27% for gasoline and
7,4% for CNG, bmep 8,079% for gasoline and 7,19% for CNG,
thermal efficiency 8,46% for gasoline and 7,85% for CNG,
volumetric efficiency 0,37% for gasoline and 0,598% for CNG
and bsfc was decreased in 7,853% for gasoline and 7,32% for
CNG. From the experiment results in compression ratio 10,5 : 1
obtained the increase value of torque 4,27% for gasoline and
5,858% for CNG, power 4,53% for gasoline and 6,33% for CNG,
bmep 4,27% for gasoline and 5,85% for CNG, thermal efficiency
2,68% for gasoline and 3,48% for CNG, volumetric efficiency
2,45% for gasoline and 2,579% for CNG and bsfc was decreased
in 10,045% for gasoline and 7,67% for CNG. If the simulation
and the experiment was compared and it obtained the increase
value of torque 20,36% for gasoline and 28,78% for CNG, power
21,97% for gasoline and 33,61% for CNG, thermal efficiency
4,62% for gasoline and 5,84% for CNG, and bsfc was decreased
in 21,88% for gasoline and 17,43% for CNG.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 621.436 1 Ray p |
| Uncontrolled Keywords: | Compressed Natural Gas, rasio kompresi, Mesin sinjai, simulasi, eksperimen, SOHC, port injection |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ785 Internal combustion engines. Spark ignition T Technology > TP Chemical technology > TP343 Liquid and gaseous fuel |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Yeni Anita Gonti |
| Date Deposited: | 10 Mar 2020 08:28 |
| Last Modified: | 10 Mar 2020 08:28 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/75417 |
Actions (login required)
 |
View Item |