[Spark Ignition Engine] Mass Fraction Burned (Banyaknya Massa Bensin+Udara yg Terbakar), Apaan Tuh???


MFB1

Assalamu’alaikum wR wB, dan salam sejahtera buat kita semua. Semoga kita semua selamat di perjalanan sampai ke tujuan.

Menyambung artikel sebelumnya, telah ditunjukkan bahwa perubahan tekanan pada ruang bakar (combustion chamber) bukan hanya karena pergerakan piston, tetapi juga disebabkan oleh bertambahnya suhu akibat pembakaran. Pembakaran campuran bensin+berlangsung bertahap, 0-10% disebut tahap flame initiation/burn development, kemudian dari 10-90% disebut flame propagation dan 90-100% disebut final burnt. Persentase massa yg terbakar identik dengan fungsi Wiebe (pers. 3) :


fungsi wiebe

yang mana

fungsi wiebe variabel

Dalam banyak penelitian disebutkan bahwa posisi MFB 50% (MFB0 = 0,5), dapat dijadikan acuan apakah torsi maksimumnya bisa tercapai. Dan ketika posisi MFB 50% terletak di sekitar 10 derajad ATDC, maka mesin akan menghasilkan MBT-nya (maximum brake torque). Jadi dari persamaan 3 di atas jika :

MFB0 = 50% = 0,5

teta = 10 deg ATDC

anggap saja durasi pembakaran burn duration = 55 derajad

Maka awal pengapian (ignition timing)  teta ignition bisa dicari :

teta ignition find=

dengan menggunakan Matlab ” 10-(log(1-0.5)/(-5))^(1/3)*55″ ,

diperoleh teta ignition= -18,4651 dibulatkan menjadi -18,6. Jadi titik pengapian optimumnya di 18,5 BTDC.

Sayangnya durasi pembakaran tidaklah konstan, tetapi dipengaruhi oleh beberpa parameter lain, yaitu RPM, molar oksigen untuk pembakaran stoichiometrik (Y) dan rasio kompresi (r), seperti tampak pada pers-4 (Pers Taylor yg dimodifikasi) berikut :

burn duration find

Jadi jika mesin kita menggunakan bensin (Y=12,5), jika rasio kompresi 9 ( r=9) dan pada rpm 7500 (n=7500) maka durasi pembakaran burn duration= 63,2182 derajad. Sehingga dengan menggunakan pers-3, titik pengapian teta ignition (dengan menggunakan Matlab) berada pada :

tentukan durasi pembakaran

>> 40+5*(7500/600-1)+166*(-0.1)^2-37.71/(1+2411*exp(-1.2*9))
ans =
63.2178

masukkan durasi untuk mencari titik pengapian
>> 10-(log(1-0.5)/(-5))^(1/3)*63.2178
ans =
-22.7183

hasilnya (dibulatkan) adalah -22,72 atau 22.72 BTDC.

Kita lanjutkan pers-2 artikel yang lalu yang belum tuntas, yaitu

dp per dteta

dengan menggunakan  turunan MFB0 kita dapatkan

dQ per dtheta

yang mana Qin = seluruh panas yang dihasilkan pembakaran

 

Jika Qin bisa diperoleh, maka kita bisa menyelesaikan pers-2 dan mengetahui sejauh mana perubahan tekanan terhadap perubahan sudut crankshaft. Sayangnya Qin bukan nilai konsatan, akan tetapi dipengaruhi oleh seberapa banyak massa bensin+udara yang berhasil dihisap masuk. Jika demikian maka Qin akan dipengaruhi oleh rpm, lebar klep-in, lifft klep-in, durasi bukaan klep-in dan kondisi suhu dan tekanan udara luar.

Sementara ini dulu bro obrolan kita kali ini, semoga bermanfaat (terutama buat anak mesin yg lagi skripsi mengenai combustion), dan selamat mumet bin puyeng bin teler, wkwkwkwkw

Kepada suhu2 dan sensei  yg lebih faham, mohon masukan dan koreksinya.

Wassalamu’alaikum wR wB

 

 

 

 

Advertisements

$where = 0;

20 responses to “[Spark Ignition Engine] Mass Fraction Burned (Banyaknya Massa Bensin+Udara yg Terbakar), Apaan Tuh???

  1. wkwkwkw……………koyok zaman kuliah wae……mumet

  2. nah ini baru PNS yg jozzz gandozz top markotop….
    ilmunya mantafff…..
    om bahas ttg ningkatin oktan BBM donk,,apa bs dioplos sm bahan kimia yg dijual dipasaran,ethanol/apalah namanya&,efek ke mesin.
    trima kasih

    • ente bisa aja bro, jangan berlebihan, ntar malah jadinya besar kepala dan tidak kreatif lagi.
      kayaknya ada tuh oplosan bahan2 untuk meningkatkan nilai oktan bensin, sementara ane tampung dulu bro, ntar deh kapan2 ana buatin artikelnya.

  3. Hello mates, its enormous paragraph on the topic of cultureand entirely explained, keep it up all
    the time.

  4. This website was… how do you say it? Relevant!! Finally I have
    found something which helped me. Appreciate it!

  5. alhamdulillah mas, aq skrng sedang riset penghematan konsumsi BBM dengan Gas LPG dengan sistem direct injection, untuk pengujian konsumsi BBM nya sdh di lakukan dan juga test ketahanan mesin, sekarang sedang mencoba mengoptimalkan dengan upgrade pengapian motor, timing pengapian dan penyempurnaan pengaplikasiannya supaya siapa saja mudah utk menggunakannya

    tujuan akhir sih bagaimana meningkatkan performa dan durability mesin serta mengoptimalkan penggunaan BBM seefisien mungkin, dari membaca artikel2 yg mas buat, aq jadi semakin bersemangat, krn banyak hal yg sebelumnya tdk aq ketahui, skrng jadi ada wawasan baru…terutama tentang rumus2 nya…terus di tambah ya mas rumus2 nya terutama tentang memaksimalkan mesin motor, bahkan kalau bisa sampai k tingkat pemakaian bahan material komponen mesin, hingga bobot komponen mesin yg mempengaruhi performa motor

  6. Ini nih yg harus di pelajari khususnya mekanik motor. Makasih atas artikelnya sangat membantu.

  7. Nice post 🙂

Pemirsa motogokil yang terhormat, jika ingin komentar mohon subscribe ulang, karena baru migrasi self hosting