Konsep Reaksi Pembakaran

Konsep Reaksi Pembakaran 

Reaksi pembakaran yaitu reaksi kimia materi bakar dan oksigen yang diperoleh dari udara yang akan menghasilkan panas dan gas sisa pembakaran yang berlangsung dalam waktu yang sangat cepat. Reaksi pembakaran tersebut akan menghasilkan produk hasil pembakaran yang komposisinya tergantung dari kualitas pembakaran yang terjadi. Dalam pembakaran proses yang terjadi yaitu oksidasi dengan reaksi sebagai berikut : Karbon + Oksigen = Karbon dioksida +panas Hidrogen + Oksigen = uap air + panas Sulfur +oksigen + sulphur dioksida + panas Pembakaran akan dikatakan tepat apabila adonan materi baker dan oksigen (dari udara) memiliki perbandingan yang tepat (stoichiometric), hingga tidak diperoleh sisa. Bila oksigen terlalu banyak, dikatakan adonan kurus dan hasil pembakarannya menghasilkan api oksidasi. Sebaliknya, kalau materi bakarnya terlalu banyak (tidak cukup oksigen), dikatakan adonan kaya (rich) sehingga pembakaran ini menghasilkan api reduksi. Pada motor bensin, adonan udara dan materi bakar tersebut dinyalakan dalam silinder oleh bunga api dari busi pada final langkah kompresi dengan suhu pembakaran berkisar antara 2100°K hingga 2500°K. waktu pembakaran yang teratur lamanya kira-kira 3mili detik (0,003 s) [Ref.1].

Oleh lantaran reaksi pembakaran yang sangat cepat akan menyebabkan terjadinya gangguan dalam system pembakaran, antara lain terjadi pembakaran sendiri (self ignition) oleh lantaran adanya sisa materi bakar yang tidak terbakar. Hal ini disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut :

•  angka oktan yang terlalu rendah 
• penyetelan sudut pengapian yang tidak tepat 
• busi terlalu panas 
• pendinginan terlalu miskin 
• terbakarnya sisa pembakaran sebelumnya 
• bentuk ruang bakar yang tidak sesuai 

Gangguan-gangguan pada pembakaran ini akan sangat merugikan efektivitas mesin maka mendapat untuk pembakaran yang baik maka dibutuhkan syarat syarat sebagai berikut: 

jumlah udara yang sesuai temperatur yang sesuai dengan penyalaan materi bakar waktu pembakaran yang cukup kerapatan yang cukupuntuk merambatkan api dalam silinder. Reaksi pembakaran baik materi bakar bensin maupun materi bakar gas merupakan reaksi oksidasi antara senyawa hidrokarbon dengan oksigen sehingga dihasilkan produk berupa karbon dioksida, uap air, oksida nitrogen atau produk lainnya tergantung pada kualitas pembakaran.

Proses Pembakaran Normal dan Tidak Normal
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=4590033009607805970#editor/target=post;postID=6536842674087799044;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=727;src=link

 Persamaan Reaksi Pembakaran 

Persamaan reaksi pembakaran teoritis antara hidrokarbon dengan udara yaitu sebagai berikut: CnHm + (n + m/4)(O2 + 3,76 N2) => nCO2 + m/2 H2O + 3,76 (n + m/4)N2 (2.4) Persamaan diatas menyatakan perbandingan stokiometris dari udara-bahan bakar yang tersedia cukup oksigen untuk mengubah seluruh materi bakar menjadi produk yang bereaksi tepat AFR stoikometris tergantung komposisi kimia materi bakar.

Bahan bakar yang digunakan pada mesin yang di uji yaitu premium dan alkohol. Rumus kimia premium yaitu C8H18 dimana y= m/n. Reaksi pembakaran materi bakar premium yaitu sama dengan persamaan reaksi pembakaran teoritis antara hidrokarbon dengan udara, hal ini desebabkan lantaran premium merupakan senyawa dari hidrokarbon. Adapun persamaan yaitu sebagai berikut : C8H18 + x O2 + x (3,76) N2 -> a CO2 + b H2O + x (3,76) N2 ....... (2.6) Angka 3,76 yaitu harga perbandingan nitrogen dan oksigen di udara. Berdasarkan kesetimbangan reaksi, harga x, n, dan m sanggup dihitung, jadinya yaitu : x = 12,5, n = 8, m = 9; sehingga reaksi tersebut secara lengkap yaitu : C8H18 + 12,5 O2 + 12,5 (3,76) N2 --> 8 CO2 + 9 H2O + 47 N2 ....... (2.7) Bila reaksi yang terjadi menyerupai di atas, maka reaksi pembakarannya disebut proses pembakaran stoikiometris dimana semua atom oksigen bereaksi tepat dengan materi bakar. Komposisi produk hasil pembakaran akan berbeda untuk adonan udara-bahan bakar kaya dengan adonan udara bakar miskin dan nilai AFR stoikiometris tergantung komposisi materi bakar, oleh lantaran itu parameter yang digunakan untuk menyatakan komposisi adonan yaitu rasio antara AFR actual atau sebetulnya terhadap AFR stoikoimetris yang disebut AFR relative (λ) [Ref.2] . (2.8) untuk adonan miskin λ > 1 untuk camouran stoikiometris λ =1 untuk adonan kaya λ <1 Dalam motor bakar AFR sanggup dihitung dari analisa gas buang.

Sistem dan Proses Pembakaran 
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=4590033009607805970#editor/target=post;postID=2837621922091219654;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=725;src=link

Dari analisa prosentase gas yang mencakup CO2, O2, dan N2 sedangkan H2O terkondensasi sehingga tidak ada dalam analisa volumetrik. Sedangkan AFR positif dihitung dengan mengukur kebutuhan udara dan materi bakar yang dirumuskan : (2.9) Apabila reaksi pembakaran tersebut berlangsung pada temperatur yang rendah, maka nitrogen dalam udara tidak akan ikut teroksidasi sehingga tidak akan terbentuk produk berupa oksida nitrogen (NOx). Pada reaksi pembakaran komposisi carnpuran udara-bahan bakar sangat memilih komposisi produk hasil pembakaran. Bila jumlah udara dalam adonan kurang dari yang dibutuhkan, maka karbon yang ada tidak akan terbakar seluruhnya menjadi CO2,tetapi akan terjadi reaksi yang menghasilkan CO berdasarkan reaksi berikut : Ca +cHb + (a + b/4 + c/2)(O2 + 3,76 N2) => a CO2 + b/2 H2O + c CO + 3,76 (a + b/4 + c/2)N2 (2.10) Untuk reaksi pembakaran positif diusahakan untuk mencegah terbentuknya CO, lantaran gas tersebut bersifat racun. Untuk itu udara pembakar diusahakan sedikit melebihi standar, sehingga karbon akan terbakar menjadi CO, tetapi akan terdapat sisa O2, pada produk hasil pembakaran berdasarkan reaksi : Ca Hb + (a + b/4 + c)(O2 + 3,76 N2) => a CO2 + b/2 H2O + c CO + 3,76 (a + b/4 + c)N2 (2.11)

Share this post