2018 : OPTIMASI PERFORMA DAN EMISI PADA MESIN DIESEL DUAL FUEL MELALUI PENGATURAN WAKTU INJEKSI BAHAN BAKAR PILOT DIESEL DAN GAS

Dr. Ir. Atok Setiyawan M.Eng.Sc.
Ary Bachtiar Krishna Putra ST.,MT.,PhD
Dr. Bambang Sudarmanta ST., MT.


Abstract

Abstraksi Proses pembakaran pada mesin diesel dual fuel, DDF terjadi secara sequential (berurutan) dimana pada tahap pertama terjadi pembakaran premix dari bahan bakar pilot yang dilanjutkan dengan diffusion bahan bakar pilot berbarengan dengan pembakaran premix bahan bakar gas dan diakhiri dengan pembakarn diffusion bahan bakar gas. Pada proses pembakaran premix bahan bakar pilot diawali dengan periode ignition delay. Tahapan ignition delay preiod terdapat dua periode yaitu; pertama physical delay, dimana tahapan ini terjadi proses pengkabutkan (atomisasi), penguapan, pencampuran antara bahan bakar dengan udara. Kedua, chemical delay dimana periode ini mulai terjadi reaksi kimia secara perlahan dan kemudian mulai terjadi pembentukan titik api (ignition kernel). Keberadaan bahan bakar gas pada udara pembakaran menyebabkan ignition delay yang terjadi pada mesin DDF lebih lama dibandingkan dengan mesin single fuel, sehingga proses awal pembakaran (SOC) menjadi tertunda yang menyebabkan penurunan performa mesin. Disisi lain pemasukan bahan bakar gas pada saluran masuk menyebabkan efisiensi volumetris terganggu sehingga berpengaruh terhadap rasio udara dan bahan bakar. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengoptimalkan performa mesin dan emisi gas buang pada mesin diesel dual fuel. Metode penelitian yang dilakukan adalah mengatur waktu injeksi untuk bahan bakar pilot diesel maupun bahan bakar gas. Waktu injeksi bahan bakar pilot diesel dimajukan mulai 130 sampai 190 BTDC dengan interval 20. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan kesempatan pada bahan bakar pilot untuk teratomisasi dan tercampur sempurna dengan udara pada periode ignition delay. Sedangkan untuk waktu injeksi bahan bakar gas dimundurkan mulai 800 sampai 1600 ATDC dengan interval 200. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan kesempatan udara pembakaran untuk masuk duluan kedalam ruang bakar, sehingga tidak mengurangi besarnya efisiensi volumetris. Parameter yang diukur dalam penelitian ini meliputi waktu injeksi bahan bakar, distribusi tekanan didalam ruang bakar, konsumsi bahan bakar pilot maupun gas serta suhu operasional, meliputi suhu mesin, gas buang dan pelumas. Selanjutnya akan dilakukan perhitungan dan analisis terhadap proses pembakaran, pembentukan emisi dan heat release rate. Sehingga akhirnya didapatkan optimasi terhadap performansi mesin. Hasil yang diharapkan adalah mendapatkan optimasi performansi dan emisi mesin diesel dual fuel serta gambaran kondisi operasionalnya. Kata kunci: Diesel dual fuel, bahan bakar pilot, bahan bakar gas, waktu injeksi, performa, emisi