Pengaruh Compression Ratio Terhadap Unjuk Kerja Dan Emisi Gas Buang Pada Mesin Sinjai 650 Cc Berbahan Bakar Bi-Fuel (Premium – Compressed Natural Gas)

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.

[img]
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: https://repository.its.ac.id/id/eprint/75417

Actions (login required)

View Item View Item