Analisa Energi dan Eksergi Unjuk Kerja Mesin Diesel Dual Fuel Diesel-Syngas Hasil Gasifikasi Woodchips dengan Perubahan Air Fuel Ratio dan Beban Daya

Abstract

Diesel dual fuel adalah mesin standar diesel yang ditambahkan bahan bakar lain pada intake manifold dan penyalaan bahan bakar dilakukan oleh semprotan solaryang disebut pilot fuel. Pada sistem dual fuel biasanya mengalami permasalahan pada berkurangnya rasio udara dan bahan bakar. Adanya pemasukan syngas mengakibatkan jumlah udara pembakaran berkurang. Hal ini menyebabkan nilai AFR menjadi rendah. Untuk mengetahui permasalahan pada karakteristik unjuk kerja mesin diesel dual fuel dibutuhkan sebuah analisa. Namun sejauh ini penelitian mesin diesel dual fuel hanya menggunakan analisa energi, sedangkan analisa energi tidak dapat menghitung losses-losses yang terjadi selama pengkonversian energi. Maka dari itu dibutuh kan analisa yang lebih lengkap yaitu dengan analisa eksergi. Penelitian ini akan dilakukan secara eksperimental dengan menggunakan mesin diesel generator set dengan bantuan blower untuk menambahkan suplai udara pada intake lalu dihubungkan pada lampu pembebanan listrik. Pada penelitian ini akan dilakukan dua pengujian yaitu pengujian single fuel dan dual fuel. Pada pengujian single fuel menggunakan bahan bakar diesel, sedangkan pada diesel dual fuel dengan bahan bakar diesel-syngas woodchips dari kayu di sekitar kampus ITS. Mesin diesel ini dikopel dengan generator set dan diberi beban 6 Lampu dengan daya 500 W sampai 3000 W dengan interval kenaikan 500 W dan dilakukan variasi AFR 15, 17, 20, 22 dan 25. Penelitian ini mendapatkan hasil yaitu pada variasi AFR 15 menghasilkan unjuk kerja yang paling optimum. Penurunan laju konsumsi bahan bakar diesel dari 0,000220 kg/s menjadi 0,000160 kg/s. Pada efisiensi termal variasi AFR 15 memiliki efisiensi yang lebih besar dari variasi AFR yang lain akan tetapi masih dibawah efisiensi termal pada pengujian single fuel. Pada analisa eksergi, pengujian dual fuel memiliki nilai diatas single fuel pada total eksergi, eksergi destruksi dan eksergi heat. Hal ini terjadi karena subtitusi diesel yang belum optimal karena laju syngas dijaga konstan. Terdapat juga penghematan diesel terbaik pada variasi AFR 15 yaitu dengan rata-rat penghematan sebesar 28%.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).