Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Otto Berbahan Bakar Pertalite dengan Campuran Pertalite-Zat Aditif Cair

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Motor Bakar

Motor bakar adalah mesin yang merubah energi kalor dari proses pembakaran di dalam ruang bakar (Internal Combustion Engine) menjadi energi mekanik. Proses pembakaran bahan bakar terjadi pada ruang bakar/Combustion Chamber. Dalam proses pembakaran bahan bakar diperlukan udara yang telah bercampur dengan sempurna sehingga menghasilkan energi yang diteruskan ke piston dan ke poros penggerak. Jenis dari ICE (Internal Combustion Engine) antara lain mesin Otto 2 langkah, mesin Otto 4 langkah, mesin Diesel dan mesin Wankel, mesin Jet dan mesin Atkinson. Komponen utama sebuah ICE adalah piston, silinder dan poros engkol. Pada komponen ini juga terdapat katup masuk dan katup buang serta pemercik api dan sistem pemasukan bahan bakar. [4]

Gambar 2.1 Proses Pembakaran Luar (atas) dan Proses Pembakaran Dalam (bawah) [5]

2.2. Minyak Bumi

Hasil penambangan minyak bumi berupa minyak mentah belum dpaat dipergunakan secara langsung untuk berbagai keperluan. Minyak bumi tersebut harus diolah terlebih dahulu untuk keperluan bahan bakar kendaraan dan industri. Pengolahan minyak bumi di pengilangan minyak melalui proses penyulingan bertingkat (distilasi fraksionasi). Prinsip dasar penyulingan bertingkat adalah pemisahan suatu campuran berdasarkan perbedaan titik didihnya. Hidrokarbon yang mempunyai titik didih paling rendah akan menguap/memisahkan diri terlebih dahulu. Kemudian, disusul hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi dapat dipisahkan.

Gambar 2.2. Destilasi Bertingkat[7]

Tabel 2.1 Fraksi-Fraksi Penyulingan Bertingkat Minyak Bumi [8]

Fraksi Jumlah

atom C

Titik Didih

(°C) Kegunaan

Gas 1 - 4 (-160) - (-30) Bahan bakar, sumber hidrogen

Petroleum eter 5 - 6 30 - 90 Pelarut

Bensin (gasolin) 5 - 12 70 - 140 Bahan bakar

Nafta (minyak berat) 6 -12 140 - 180 Zat aditif bensin, bahan dasar

pembuatan senyawa kimia lain Minyak tanah (kerosin),

AVTUR-aviationturbinekerosene

9 - 14 180 - 250 Bahan bakar rumah tangga dan

mesin jet

Solar dan minyak diesel 12 – 18 350 ke atas Bahan bakar diesel, industri

Pelumas (oli) 18 – 22 350 ke atas Pelumas

Minyak bakar 22 – 25 350 ke atas Bahan bakar

Parafin/lilin 20 keatas 350 ke atas Penerangan

Aspal/bitumen 25 keatas 350 ke atas Pelapis jalan aspal

Setelah mengalami proses penyulingan, fraksi-fraksi di atas dapat langsung dimanfaatkan, tetapi ada yang langsung diolah lebih lanjut sesuai dengan keperluan, antara lain:

1. Proses Reforming, yaitu proses mengubah bentuk struktur (isomer) dari rantai karbon lurus menjadi bercabang untuk meningkatkan mutu bensin.

3. Proses Polimerisasi, yaitu proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar (isobutana + isobutana → isooktana) bensin yang berkualitas tinggi.

4. Proses Treating, yaitu proses menghilangkan pengotor pada minyak supaya lebih murni.

5. Proses Blending, yaitu proses pencampuran atau penambahan zat aditif pada bensin agar mutu bensin lebih baik, sseperti menambahkan TEL (Tetra Etil Lead, MTBE (Metil Tertier Butil Eter), AlCl3, H2SO4, dan 1,2 – dibromo etana. [9]

2.3 Pertalite

Fraksi minyak bumi yang paling banyak dimanfaatkan adalah bensin (Gasoline). Bensin digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor dan industri. Bensin yang berasal dari peyulingan merupakan senyawa hidrokarbon rantai lurus. Hal ini mengakibatkan pembakaran tidak merata dalam mesin bertekanan tinggi sehingga menimbulkan ketukan (Knocking). Peristiwa tersebut menyebabkan kerasnya getaran mesin dan mesin menjadi sangat panas yang mengakibatkan mesin menjadi mudah rusak. Komponen utama bensin adalah n-heptana (C7H16) dan isooktana (C8H18). Kualitas bensin ditentukan oleh kandungan isooktana yang dikenal dengan istilah bilangan oktan. [10]

Berdasarkan keputusan Dirjen Migas No.313.K/10/DJM.T/2013 [12]:

Tabel 2.2 Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Jenis Bensin 90 (Pertalite)

No. Karakteristik Satuan Batasan Metode Uji

Pertalite membuat pembakaran pada mesin kendaraan dengan teknologi terkini lebih baik dibandingkan dengan premium yang memiliki RON 88. Keunggulan pertalite adalah:

1. Durability, pertalite dapat dikategorikan sebagai bahan bakar kendaraan yang memenuhi syarat dasar durability/ketahanan, dimana bbm ini tidak akan menimbulkan gangguan serta kerusakan mesin, karena kandungan oktan 90 lebih sesuai dengan perbandingan kompresi kebanyakan kendaraan bermotor yang beredar di Indonesia.

2. Fuel Economy, kesesuaian oktan 90 Pertalite dengan perbandingan kompresi kebanyakan kendaraan beroperasi sesuai dengan rancangannya. Perbandingan Air Fuel Ratio yang lebih tinggi dengan konsumsi bahan bakar menjadikan kinerja mesin lebih optimal dan efisien untuk menempuh jarak lebih jauh karena perbandingan biaya dengan operasi bahan bakar dalam (Rupiah/kilometer) akan lebih hemat.

3. Performance, kesesuaian angka oktan Pertalite dan aditif yang dikandungnya dengan spesifikasi mesin akan menghasilkan performa mesin yang jauh lebih baik dibandingkan ketika menggunakan oktan 88. Hasilnya adalah torsi mesin lebih tinggi dan kecepatan meningkat.[13]

2.4. Dasar Aditif

Sesuai namanya, aditif adalah suatu senyawa yang ditambahkan kedalam senyawa lain (dalam penelitian ini digunakan pada bahan bakar

2.4.1. Klasifikasi Aditif

Zat aditif yang digunakan sebagai senyawa yang ditambahkan pada motor bakar terbagi menjadi tiga jenis berdasarkan fungsinya, yaitu:

1. Fungsi bahan pelumasan

2. Fungsi sistem distribusi bahan bakar dan sistem pembakaran 3. Fungsi bahan bakar

2.4.1.1. Manfaat Aditif pada Fungsi Sistem Pelumasan

Zat aditif ditambahkan pada oli sebagai bahan pelumas mesin motor bakar yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas pelumas[15], antara lain:

1. Viscosity Index Improver, untuk meningkatkan nilai indeks viskositas. Indeks viskositas adalah perubahan nilai viskositas akibat adanya perubahan temperatur.

2. Pour Point Depressant, untuk mencegah aglomerasi kristal lilin parafin akibat temperatur rendah.

3. Anti-Foam¸ untuk mencegah pelumas berbusa akibat adanya udara terperangkap dalam minyak pelumas.

4. Antiwear dan Extreme Pressure, untuk meningkatkan film dalam proses pelumasan sehingga dapat mengurangi keausan permukaan logam.

5. Detergents, untuk menetralisir asam pada larutan minyak pelumas. 6. Dispersants, untuk mencegah sisa pembakaran yang menumpuk

pada larutan minyak pelumas.

7. Antirust, untuk melindungi permukaan logam dari korosi atmosfir. 8. Antioxidants, untuk menghambat proses pembusukan yang terjadi

2.4.1.2. Manfaat Aditif pada Fungsi Sistem Distribusi Bahan Bakar dan Sistem Pembakaran

Zat aditif ditambahkan pada bahan bakar atau diinjeksikan secara langsung ke dalam ruang bakar yang bertujuan untuk membersihkan dan merawat saluran bahan bakar, ruang bakar, dan saluran buang mesin motor bakar[16], antara lain:

1. Fuel System Cleaner, untuk membersihkan tangki bahan bakar, saluran bahan bakar, pompa bahan bakar, saringan bahan bakar, dan karburator dari endapan kotoran pada bahan bakar atau sisa-sisa pembakaran, sehingga bahan bakar dan udara dapat bercampur dengan baik dan terbakar sempurna di dalam ruang bakar.

2. Injectors Cleaner¸ untuk membersihkan injektor dari kerak karbon hasil pembakaran, adanya kandungan air pada bahan bakar dan endapan kotoran bahan bakar yang dapat membuat mesin sulit untuk dinyalakan, kehilangan akselarasi dan langsam (Idle) yang tidak stabil.

3. Detergents, untuk menetralisir kotoran pada bahan bakar, endapan kotoran dari udara yang masuk ke dalam ruang bakar dan memberikan pelumasan pada ruang bakar.

4. Gas Treatment, untuk meningkatkan kemampuan membersihkan serta menjaga bahan bakar dari endapan karbon sisa pembakaran, menghilangkan kandungan air pada bahan bakar, dan mencegah pembekuan bahan bakar pada saluran bahan bakar.

5. Ethanol Treatment, untuk mencegah efek korosi pada mesin yang menggunakan bahan bakar campuran Ethanol.

2.4.1.3. Manfaat Aditif pada Fungsi Bahan Bakar

Zat aditif ditambahkan pada bahan bakar mesin motor bakar yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas bahan bakar[17], antara lain:

1. Octane Booster, untuk meningkatkan angka oktan dari bahan bakar. 2. Restore Performance. untuk mengembalikan performansi dan

efisiensi mesin yang hilang akibat kualitas bahan bakar yang rendah. 3. Reduce Knocking and Pinging, untuk mengurangi detonasi pada

mesin dan ketidakstabilan putaran mesin sehingga suara mesin semakin halus.

4. Maximize Horsepower, untuk meningkatkan torsi dan daya dari mesin.

5. Lubricate Upper Cylinder, untuk melumasi bagian dari permukaan atas piston dengan ruang bakar sehingga tidak terjadi endapan karbon sisa pembakaran yang dapat menyebabkan kerusakan komponen mesin. Kerak karbon yang telah terbentuk akan terkikis oleh pelumas aditif seiring dengan proses pembakaran dan akan dibuang melalui saluran pembakaran.

2.4.2. Zat Aditif Secara Umum

Aditif mempunyai berbagai macam zat kimia yang terkandung di dalamnya dan mempunyai fungsi yang berbeda-beda, secara umum zat kimia tersebut adalah:

1. Tetraethyl Lead (TEL)

Zat aditif Tetrathyl Lead akan meningkatkan bilangan oktan bensin. Mengandung senyawa timbal (Pb). Lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan alam dan kesehatan makhluk hidup. 2. Senyawa Oksigenat

dicampur ke dalam bensin untuk menambah angka oktan dan kandungan oksigennya. Alkohol seperti etanol dapat diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga termasuk dalam energi terbaharukan. Kadar CO2 di atmosfer pun akan menurun seiring dengan budidaya tumbuhan yang dimanfaatkan untuk pembuatan ethanol.[18] 3. Naphtalene

Naftalena adalah salah satu komponen yang termasuk Benzena Aromatic Hidrocarbon dan dapat meningkatkan angka oktan. Proses pembakaran berjalan dengan baik dan tidak mudah menguap. Selain itu naftalena tidak meninggalkan getah padat pada bagian-bagian mesin. Penggunaan naftalena relatif aman untuk digunakan. [19]

4. Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl (MMT)

MMT atau Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl adalah senyawa organik non logam yang digunakan sebagai pengganti bahan aditif TEL.

5. Benzene

Benzena banyak digunakan sebagai zat aditif untuk meningkatkan angka oktan seiring dengan penghapusan pengunaan bensin yang mengandung timbal. Benzena dapat meningkatkan kualitas bahan bakar dan menurunkan ketukan pada mesin. International Agency for Research on Cancer (IARC) dalam penelitiannya menyimpulkan bahwa kontaminasi Benzena yang berlebihan mempunyai dampak negatif pada kesehatan antara lain akan menyebabkan timbulnya berbagai macam jenis kanker.[20]

2.5. Motor Bakar Bensin

Motor bakar bensin dikenal dengan motor bakar siklus Otto. Siklus otto pertama sekali dikembangkan oleh seorang insinyur berkebangsaan Jerman bernama Nikolaus A. Otto pada tahun 1837. [21]

fungsi untuk penghasil loncatan api yang akan menyalakan gas dari campuran bahan bakar dan udara. Karburator dan injektor mempunyai fungsi yang sama antara lain untuk melakukan percampuran serta pengabutan udara dengan bahan bakar yang akan dibakar di dalam ruang bakar .Terdapat beberapa jenis mesin otto berdasarkan banyak langkahnya antara lain siklus Otto 2 langkah, siklus Otto 4 langkah, siklus Otto 6 langkah. Siklus Otto 2 langkah dan 4 langkah banyak digunakan pada kendaraan yang beredar sebagai transportasi.

2.5.1. Siklus Otto Ideal

Dalam siklus ini, terjadi penyalaan bunga api dengan menggunakan busi (spark ignition) yang akan membakar campuran bahan bakar dengan udara setelah melewati proses pengabutan yang dilakukan oleh karburator atau injektor. Siklus Otto ideal memiliki 4 langkah disebut juga mesin 4-langkah (four stroke engine). Gambar 2.3 menjelaskan proses 4 langkah pada siklus Otto:

Gambar 2.3 Pembagian Langkah pada Siklus Otto [22]

Langkah-langkah yang terjadi pada motor bensin siklus Otto ideal adalah sebagai berikut:

1. Langkah Kompresi

Kedua katup dalam keadaan tertutup. Energi yang dibutuhkan melakukan kompresi ini berasal dari kerja pada langkah sebelumnya yang tersimpan pada roda gila (flywheel).

2. Langkah Ekspansi

Pada langkah ekspansi terjadi percikan bunga api oleh busi yang akan membuat campuran udara dan bahan bakar terbakar (meledak) dan membuat piston terdorong ke TMB. Kedua katup masih dalam keadaan tertutup. Akibat dorongan ini piston menghasilkan kerja.

3. Langkah Pembuangan

Pada langkah pembuangan terjadi proses pembuangan gas hasil pembakaran (exhaust). Katup buang akan terbuka sementara katup masuk tetap tertutup.

4. Langkah Hisap

Pada langkah hisap terjadi prose masuknya campuran udara dan bahan bakar kedalam ruang bakar. Katup hisap terbuka sementara katup buang tertutup.

Dalam kondisi ideal siklus Otto dibatasi dua garis isentropik dan dua garis isovolume. Gambar 2.4 akan menjelaskan diagram siklus otto ideal.

Masing-masing proses diagram P-v dan T-s pada siklus Otto ideal adalah sebagai berikut:

1. Proses titik 1- titik 2 adalah proses kompresi isentropik dimana piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) menuju titik mati atas (TMA). 2. Proses titik 2 - titik 3 adalah proses perpindahan panas dari bahan bakar

ke fluida kerja (pembakaran). Proses ini terjadi saat piston berada di TMA atau terjadi secara isovolum.

3. Proses titik 3 – titik 4 adalah proses ekspansi secara isentropik.

4. Proses titik 4 – titik 1 adalah proses pembuangan panas ke lingkungan dimana piston berada pada TMB. [24]

2.6. Unjuk Kerja Motor Bakar Bensin

Performansi dapat disebut juga sebagai unjuk kerja dari motor bakar bensin. Beberapa hal yang mempengaruhi performansi motor bakar bensin antara lain seperti rasio udara dan bahan bakar, dan rasio kompresi dari volume silinder ruang bakar. Kedua hal tersebut saling berpengaruh dengan peningkatan unjuk kerja mesin, efisiensi mesin dan emisi dari gas buang mesin motor bakar bensin.

2.6.1. Torsi (Torque)

Perkalian antara gaya dengan jarak dapat disebut sebagai Torsi. Disaat proses pembakaran pada ruang bakar, dimana piston akan bergerak translasi dan poros engkol yang menghubungkan piston dengan batang piston akan merubah gerak translasi menjadi gerak rotasi. Persamaan (2.1) dapat digunakan untuk menghitung torsi.

...2.1

Dimana : Pb = Daya (W)

n = Putaran mesin (rpm)

Persamaan (2.2) dapat digunakan untuk menghitung gaya yang diberikan roda belakang.

F = g x m ...2.2

Dimana : F = Gaya yang diberikan roda belakang (N) g = Percepatan gravitasi (9,807 m/s2) m = Massa tarik timbangan pegas (kg)

Persamaan (2.3) dapat digunakan untuk menghitung torsi roda belakang:

τ

roda = F x r ...2.3

Dimana :

τ

roda = Torsi roda belakang (N.m)

F = Gaya yang diberikan roda belakang (N) r = Jari-jari roda belakang (m)

Putaran pada roda belakang diberikan oleh putaran poros engkol yang terhubung dengan sistem transmisi. Persamaan (2.4) dapat digunakan untuk mencari final ratio.

Final Ratio = perbandingan final gear x perbandingan rasio gigi 3

x perbandingan rasio poros engkol dengan transmisi ...2.4 Persamaan (2.5) dapat digunakan untuk menghitung torsi mesin.

τ

mesin = ...2.5

Dimana :

τ

mesin = Torsi mesin (Nm)

τ

roda = Torsi roda belakang (Nm) FR = Final Ratio

2.6.2. Daya (Power)

meledak dan menyebabkan piston mengalami dorongan yang menghasilkan kerja pada poros engkol yang mengubah gerak translasi menjadi gerak rotasi. Prestasi mesin motor bakar ditentukan oleh daya poros yang telah dibebankan akibat gesekan seperti pada torak, dinding silinder, poros, dan bantalan. Frekuensi putaran motor atau disebut dengan RPM (Revolution per Minute) mempengaruhi besarnya daya poros dimana semakin banyak putaran poros yang terjadi maka semakin besar daya poros tersebut[26]. Persamaan (2.6) dapat digunakan untuk menghitung daya poros.

...2.6

Dimana : τmesin = Torsi mesin (Nm)

2.6.3. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (Specific Fuel Consumption)

Konsumsi bahan bakar spesifik adalah parameter unjuk kerja mesin yang berhubungan langsung dengan nilai ekonomis sebuah mesin, karena dengan mengetahui hal ini dapat dihitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah daya dalam selang waktu tertentu. Persamaan (2.7) dapat digunakan untuk menghitung laju aliran massa bahan bakar.

̇ ...2.7

Jika diketahui rasio massa jenis zat (pertalite/aditif)–air maka massa jenis zat tersebut dapat dicari dengan persamaan (2.8).

...2.8

Dimana : ̇ = Laju aliran bahan bakar (kg/jam)

= Rasio massa jenis zat

= Massa jenis zat (kg/m3)

= Massa jenis bahan bakar (kg/m3)

= Massa jenis air (kg/m3)

= Volume bahan bakar yang diuji (m3)

Jika terdapat beberapa jenis campuran zat yang terkandung dalam bahan bakar maka rasio massa jenis campuran bahan bakar-air dihitung dengan persamaan (2.9).

...2.9

Dimana: A = Rasio volume zat aditif-campuran bahan bakar P = Rasio volume pertalite-campuran bahan bakar

ρa =Massa jenis zat aditif (kg/m3)

ρp = Massa jenis pertalite (kg/m3)

Persamaan (2.10) dapat digunakan untuk menghitung besarnya konsumsi bahan bakar spesifik.

...2.10

Dimana : sfc = Konsumsi bahan bakar spesifik (g/kWh)

ṁf = Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam)

Pb = Daya (Watt)

2.6.4. Rasio Udara-Bahan Bakar (Air Fuel Ratio)

bahan bakar terlalu miskin (diatas 18:1), campuran tidak akan menyala yang menyebabkan kondisi kegagalan penyalaan.[27] Persamaan (2.11) dapat digunakan untuk menghitung rasio udara-bahan bakar.

̇ _̇ ...2.11

Dimana : ̇ = Laju Aliran Massa Udara (kg/jam)

̇ = Laju aliran bahan bakar (kg/jam)

Persamaan (2.12-2.15) dapat digunakan untuk menghitung laju aliran massa udara.

... 2.12

...2.13

...2.14

... 2.15

Dimana: Pi = Tekanan udara masuk silinder (kPa) Ti = Temperatur udara masuk silinder (Kelvin) R = Konstanta udara (0,287 kJ/kg.K)

Vd = Volume silinder/displacement (m3) Vc = Volume sisa/clearence (m3)

ma = Massa udara masuk silinder per siklus (kg) Nd = Jumlah silinder (silinder)

n = Putaran mesin (rpm)

a = Putaran poros dalam satu siklus (putaran) B = Diameter piston (m)

2.6.5. Efisiensi Volumetris (Volumetric Efficiency)

Jika sebuah mesin empat langkah dapat menghisap udara pada kondisi isapnya sebanyak volume langkah toraknya untuk setiap langkah isapnya, maka proses ini ideal. Tetapi dalam kondisi aktual dimana massa udara yang dapat dihisap selalu lebih sedikit akibat efek pemanasan yang mengurangi kerapatan udara ketika memasuki silinder mesin. Besar daya dan kinerja yang dapat diperoleh motor tergantung pada jumlah maksimum udara di dalam silinder sepanjang siklus. Lebih banyak udara berarti lebih banyak bahan bakar yang terbakar dan lebih banyak energi yang dapat dikonversikan ke keluaran daya. Persamaan (2.16) dan (2.17) dapat digunakan untuk menghitung efisiensi volumetris.

...

2.16

...

2.17

Dimana : = Kerapatan Udara (kg/m3) R = Konstanta udara (287 J/kg.K) Pa = Tekanan udara (1 atm = 101325 Pa) Ta = Temperatur udara (kelvin)

2.6.6. Efisiensi Termal ( Thermal Efficiency)

Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang dibangkitkan piston karena sejumlah energi hilang akibat adanya rugi-rugi mekanis seperti gesekan, kerja pompa oli dan pompa pendingin, dan panas yang terbuang. Efisiensi termal pembakaran didefinisikan untuk menyatakan fraksi dari bahan bakar yang terbakar. Persamaan (2.18) dapat digunakan untuk menghitung efisiensi termal.

_̇ ...2.18

Dimana : Pb = Daya (Watt)

2.7. Nilai Kalor Bahan Bakar

Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar dibakar sempurna disebut nilai kalor bahan bakar (Caloric Value).

Berdasarkan asumsi ikut tidaknya panas laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu bahan bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor atas dan nilai kalor bawah. Nilai kalor atas bahan bakar (High Heating Value), merupakan nilai kalor yang diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan bom kalorimeter dimana hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga sabagian besar uap air yang terbentuk dari pembakaran hydrogen mengembun dan melepaskan panas latennya. Secara teoritis, besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.19).[28]

( ) ...2.19

Dimana : HHV = Nilai kalor atas (kJ/kg)

T1 = Temperatur air pendingin sebelum penyalaan (oC) T2 = Temperatur air pendingin sesudah penyalaan (oC) Tkp = Kenaikan temperatur akibat kawat penyala (oC) Cv = Panas jenis bom kalorimeter (73529,6 kJ/kgoC)

Dan nilai kalor bawah bahan bakar dapat dihitung dengan persamaan (2.20).

LHV = HHV –3240 ... 2.20

Dimana : LHV = Nilai kalor bawah (kJ/kg) HHV = Nilai kalor atas (kJ/kg)

energi di dalam bahan bakar diukur dengan membakar semua bahan bakar di dalam bom kalorimeter serta mengukur peningkatan temperatur yang terjadi. Energi yang tersedia tergantung wujud air yang dihasilkan dari pembakaran hidrogen. Jika air di dalam produk buangan berwujud gas (uap air), kemudian tidak dapat melepaskan panas penguapannya, maka dihasilkan nilai kalor bersih yang disebut nilai kalor bawah bahan bakar (Lower Heating value). Jika air dikondensasikan kembali ke temperatur asal bahan bakar hingga berwujud cair maka akan menghasilkan nilai kalor kotor (Higher heating value, HHV). Peraturan pengujian berdasarkan ASME (American of Mechanical Engineers)

menentukan penggunaan nilai kalor atas (HHV), sedangkan peraturan SAE

(Society of Automotive Engineers) menetukan penggunaan nilai kalor bawah (LHV).[29]

Dilakukan 5 kali pengujian bom kalorimeter pada setiap bahan bakar yang digunakan dan dicari rata-rata dari nilai kalor bahan bakar dengan menggunakan persamaan (2.21) dan (2.22).

∑ ... 2.21