1.1.1. Kandungan Energi (Energy Content)
Kandungan energi adalah nilai kalor (lower caloric value), atau kapasitas panas pembakaran ketika suatu bahan bakar dibakar. Kandungan energi suatu bahan bakar digunakan sebagai dasar untuk menghitung efisiensi thermal mesin. Kandungan energi dapat dinyatakan dalam Mega Joule per kilogram (MJ/kg) atau per liter (MJ/l).
1.1.2. Angka Oktan (Octane Number)
Angka oktan merupakan sifat kunci dari bahan bakar yang digunakan dalam mesin spark-ignition. Angka oktan menunjukkan ketahanan bahan bakar terhadapat knocking. Knocking adalah terbentuknya pembakaran yang tidak terkendali pada campuran udara-bahan bakar sebelum ada pengapian dari busi, dengan menghasilkan gelombang tekanan yang dapat menyebabkan kerusakan mesin.
Bahan bakar dengan angka oktan terlalu rendah, menyebabkan gejala knocking pada beban tinggi. Rasio kompresi maksimum tergantung pada ketahanan bahan bakar terhadap gejala knocking. Semakin tinggi angka oktan, ketahanan knocking-nya lebih baik dan efisiensi yang dihasilkan mesin lebih baik. Angka oktan sebuah bahan bakar menyatakan salah satu dari RON (Research Octane Number) atau MON (Motor Octane Number).
1.1.3. Angka Cetane (Cetane Number)
Dalam mesin CI, sifat karakteristik bahan bakar yang penting adalah kesiapan bahan bakar untuk menyala secara spontan. Angka cetane menunjukkan seberapa cepat bahan bakar mesin diesel yang diinjeksikan ke ruang bakar bisa terbakar secara spontan (setelah bercampur dengan udara).
Semakin cepat suatu bahan bakar mesin diesel terbakar setelah diinjeksikan ke dalam ruang bakar, semakin baik (tinggi) angka cetane bahan bakar tersebut. Cara pengukuran angka cetane yang umum digunakan adalah standard dari ASTM D613 atau ISO 5165. Pengukurannya menggunakan hexadecane (C16H34, yang memiliki nama lain cetane) sebagai patokan tertinggi (angka cetane, CN=100).
Angka cetane pada bahan bakar mesin diesel memiliki pengertian yang berkebalikan dengan angka oktan pada bahan bakar mesin bensin, karena angka oktan menunjukkan kemampuan campuran bensin-udara menunggu rambatan api dari busi (spark ignition). Angka cetane yang lebih tinggi memberikan sifat awal yang lebih baik dan periode penundaan pengapian (ignition delay) yang lebih pendek. Interval antara injeksi dan pengapian yang pendek menghasilkan pembakaran yang lebih halus dan noise yang rendah.
1.1.4. Bahan Bakar, Penggunaan, dan Prosesnya
Seperti dijelaskan sebelumnya, setiap jenis bahan bakar memiliki karakteristik yang sesuai untuk penggunaan mesin tertentu. Ada jenis bahan bakar yang hanya bisa diterapkan untuk mesin SI atau CI saja, namu ada juga yang bisa diapikasikan untuk keduanya. Tabel 1.2 berikut menyajikan jenis bahan bakar dan penggunaannya, sementara Tabel 1.3 menyajikan jenis bahan bakar, resource, dan properti kuncinya.
Tabel 1.2 Jenis bahan bakar dan penggunaannya [19]
| Jenis bahan bakar | Tipe mesin | Sistem bahan bakar | Rasio kompresi |
| Bensin (Gasoline ) | SI | mono | Maks 11 |
| Solar (Diesel) | CI | mono | 18 (DI),
22 (IDI) |
| LPG | SI | dual,
mono |
11-13 |
| Natural gas | SI | dual.
mono |
11-13 |
| Methanol | SI, CI, FC | FFV,
mono |
9 (FFV),
Maks 19 (mono) |
| Ethanol | SI, CI | FFV,
mono |
9 (FFV),
maks 18 (mono) |
| Biodiesel | CI | Mono,
(FFV) |
18 (DI),
22 (IDI) |
| Hydrogen | SI, FC | dual,
mono |
14-17 |
| DME | CI | mono | 18 (DI),
22 (IDI) |
Keterangan :
CI = Compression Ignition; SI = Spark Ignition; FC = Fuel Cell; mono = kendaraan berjalan dengan hanya satu jenis bahan bakar; dual = kendaraan dengan dua sistem bahan bakar, dapat beoperasi secara bergantian; and FFV = Flexible-fuelled vehicle, dapat beroperasi dengan dua jenis bahan bakar atau dengan mencampurnya.
Tabel 1.3 Bahan bakar, sumber, dan propertinya [19]
| Bahan bakar/ Feedstock | Metode
konversi |
Kandungan energi (MJ/l) | Angka oktan (RON) | Angka cetane |
| Bensin (Gasoline) | Dibuat dari
minyak mentah |
31.2 | 90-953
97-994 |
– |
| Solar (Diesel) | Dibuat dari
minyak mentah |
35.7 | n.a. | 48-50 |
| LPG
Field
Refinery |
· Purifikasi gas alam, fraksinasi ke LPG. · Produk sampingan crude oil, Fraksinasi ke LPG |
24.21
23.42
|
107.51
1122 |
–
|
| Natural Gas
(gas alam) |
Tidak melalui konversi, hanya pengeringan dan pemurnian | 23.35 | 120
|
– |
| Methanol
Natural Gas
Cellulose |
· Reforming gas alam, konversi syngas ke methanol. · Gasifikasi bahan baku, konversi syngas ke methanol. |
15.6
|
110 | 5 |
| Ethanol | Hidrolisis biomassa, firolisis | 21.2
|
109 | 8 |
| Biodiesel | Ekstraksi minyak nabati, esterifikasi | 32.8 | – | 51-58
|
| Hydrogen | Elektrolisis | 8.9 | 106 | – |
| DME | Oxigenasi syngas dari gas alam | 18.2-19.3
|
– | 55-60 |
Keterangan :1LPG 70/30 ( 70% propana dan 30% butana); 2Propana; 3Regular; 4Super; 5LNG
Original source: Muji Setiyo & Suyitno, Teknologi Kendaraan Berbahan Bakar LPG
Referensi
[19] International Energy Agency, Automotive Fuel for the Future.