Contoh soal:

Berapakah kebutuhan bahan bakar mesin 4 langkah dengan volume 2500 cc pada

1000 rpm pada motor bensin dan diesel ? Berapakah perkiraan daya yang

dihasilkan pada kecepatan idle tersebut ?

Diketahui:

a. volumetric efficiency pada motor bensin adalah 80% dan pada diesel 85%.

b. Rasio bahan bakar udara: bensin= 1:17,3 dan solar 1:14,6

c. Density bensin = 0,72 kg/L dan solar = 0,85 kg/L

d. Kandungan energi bensin =34,9 MJ/L, solar = 38,6 MJ/L

e. Efisiensi mesin bensin = 25%, efisiensi mesin diesel =30%

f. Density udara pada suhu sekitar 27 oC = 1,1774 kg/m3

Jawab:

Bensin

1. Debit udara

Engine displacement rpm volumetric efficiencyDebit udara (cc/menit) = -------------------------------------------------------------------

2 = 2500 1000 0,8 /2 = 1 000 000 cc/menit = 1 m3/menit

2. Mass flow udara = debit density

= 1 m3/menit 1,1774 kg/m3

= 1,1774 kg/menit

3. Kebutuhan bahan bakar = mass flow udara Rasio bahan bakar udara

= 1,1774 1/17,3

= 0,068058 kg/menit

Kebutuhan bahan bakar = 0,068058 kg/menit / 0,72 kg/L

= 0,094525 L/menit

1

4. Daya input = kebutuhan bbm kandungan energi bbm

= 0,094525 L/menit 34,9 MJ/L

= 3,298913 MJ/menit

= 54981,88 J/detik (watt)

= 54981,88 W / 746 W/HP

= 73,70 HP

5. Estimasi daya output = efisiensi energi input

= 0,25 73,70 HP

= 18,43 HP

Solar

Dengan cara yang sama diperoleh

1. Debit udara = 1,0625 m3/menit

2. Mass flow udara = 1,250988 kg/menit

3. Kebutuhan bahan bakar = 0,100805 L/menit

4. Daya input = 86,9 HP

5. Estimasi daya out = 26,1 HP

Dalam perhitungan ini diasumsikan bahwa jumlah bahan bakar yang diberikan tepat

sama dengan perbandingan stoikiometiknya. Dalam prakteknya, seringkali campuran

udara-bahan bakarnya kurang dari perhitungan sehingga konsumsi bahan bakarnya

lebih rendah. Lebih jauh, motor bakar dengan teknologi sekarang mempunyai

efisiensi yang lebih tinggi yaitu sekitar 45% untuk diesel. Akibatnya daya output

menjadi lebih tinggi

2