Compressed Natural Gas (CNG) merupakan bahan bakar alternatif yang populer karena sifatnya yang lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar fosil, termasuk aplikasinya pada mesin diesel. Namun, memasok terlalu banyak CNG pada mesin dual fuel menyebabkan kinerja mesin dan emisi yang buruk karena penurunan rasio udara-bahan bakar. Oleh karenanya, penambahan udara menggunakan supercharger elektrik dilakukan untuk mengembalikan rasio udara-bahan bakar ke kondisi ideal. Nilai Lambda (λ) bervariasi pada beban rendah (1,52 hingga 2,71), beban sedang (1,18 hingga 2,17), dan beban tinggi (0,94 hingga 2,17) pada mesin diesel bahan bakar ganda CNG. Penambahan udara murni pada setiap beban dapat meningkatkan stabilitas pembakaran pada lambda tertentu, yang ditunjukkan dengan peningkatan efisiensi termal, laju pelepasan panas, dan penurunan delay pengapian, durasi pembakaran, emisi hidrokarbon, dan karbon monoksida.
Hasil penelitian ini mencakup:
- Penambahan udara pembakaran pada mesin CNG-DDF diperlukan untuk meningkatkan performa mesin dan mengurangi emisi pada mesin.
- Pada beban rendah, nilai lambda optimum 1,98 dengan performa lebih baik dan emisi lebih rendah, dimana daya mesin maksimum 0,977 kW, SFC minimum 0,449 kg/kW.h, efisiensi termal 16,95%, dan nilai emisi HC minimum 0,1256 g/kW.h, emisi CO 0,5743 g/kW.h, dan emisi PM 0,0024 g/kW.h. Peningkatan performa dan emisi ditunjukkan dengan peningkatan tekanan silinder sebesar 5,29% dan HRR sebesar 25,10% dengan penurunan ID sebesar 18,18% dan durasi pembakaran sebesar 6,89%.
- Pada beban sedang, nilai lambda optimum sebesar 1,99 dengan performa mesin yang lebih baik dan emisi yang lebih rendah, dimana daya maksimum mesin sebesar 2,281 kW, SFC minimum sebesar 0,285 kg/kW.h, efisiensi termal sebesar 28,34%, dan nilai emisi HC minimum sebesar 0,0754 g/kW.h, emisi CO 0,4102 g/kW.h, dan emisi PM 0,0030 g/kW.h. Peningkatan performa dan emisi ditunjukkan dengan peningkatan tekanan silinder sebesar 1,48% dan HRR sebesar 15,39% dengan penurunan ID sebesar 15,78% dan durasi pembakaran sebesar 11,11%.
- Pada beban tinggi, nilai lambda optimum sebesar 1,69 dengan performa mesin yang lebih baik dan emisi yang lebih rendah, dimana daya maksimum mesin sebesar 3,036 kW, SFC minimum sebesar 0,211 kg/kW.h, efisiensi termal sebesar 38,60%, dan nilai emisi HC minimum sebesar 0,0395 g/kW.h, emisi CO 0,1641 g/kW.h, dan emisi PM 0,0048 g/kW.h. Peningkatan performa dan emisi ditunjukkan dengan peningkatan tekanan silinder sebesar 3,76% dan HRR sebesar 8,93% dengan penurunan ID sebesar 20% dan durasi pembakaran sebesar 13,04%.
- Nilai efisiensi volumetrik dan kelebihan udara meningkat dengan meningkatkan nilai lambda pada mesin CNG-DDF pada semua beban mesin sehingga dapat meningkatkan performa mesin dan mengurangi emisi.
Penelitian ini memberikan kontribusi dalam peningkatan kinerja dan pengurangan emisi pada mesin pembakaran dalam yang menggunakan bahan bakar ganda, khususnya bahan bakar CNG dan solar melalui penambahan udara pembakaran menggunakan sistem udara paksa.
Baca artikel lengkap di Automotive Experiences