Pengetahuan Tentang Bahan Bakar

What is Knock? Campuran udara-bahan bakar didalam ruang pembakaran seharusnya terbakar dengan sempurna setiap kali, pembakaran dimulai dengan sebuah api yang bersumber dari busi dan bergerak meluas sampai kepada ujung ruang. Kenyataannya, reaksi ini berlangsung dengan adanya gas yang tidak terbakar pada ujung ruang bakar dan dapat memicu terjadinya pembakaran spontan. Pembakaran spontan ini akan menyebabkan tekanan diruang bakar mendadak tinggi dan menyebabkan terjadinya kerugian daya, overheating, dan suara ketukan (knocking sound).

Bagaimana cara untuk mencegahnya? 1) Dengan memundurkan waktu pengapian. Hal ini akan mempersingkat waktu pembakaran bahan bakar yang berlangsung ketika tekanan meninggi akibat pergerakan piston ke titik mati atas (TMA) silinder. Bagaimanapun, memundurkan waktu pengapian akan mengurangi daya. 2) Cara lain untuk mencegah knocking tanpa mengorbankan performa adalah dengan menggunakan bahan bakar dengan rating oktan yang lebih tinggi.

Apa itu rating oktan? Rating oktan tidak ada hubungannya dengan kandungan energy didalam bahan bakar, ataupun jumlah daya yang dibangkitkannya. Rating oktan adalah ukuran ketahanan bahan bakar terhadap knock selama pembakaran. Rating ini ditentukan oleh skala relative terhadap 2 jenis hidrokarbon tertentu; n-heptana (yang mudah terbakar) dan iso-oktan (yang memiliki sifat anti-knock yang baik). Bahan bakar dengan rating oktan 95 berarti memiliki sifat ketahanan terhadap knock yang sama dengan yang ditunjukan oleh campuran yang terdiri atas 95% iso-oktan dan 5% n-heptana. Rating dapat bernilai lebih dari 100 dengan menggunakan bahan seperti timbal tetraetil, yang lebih tahan knocking bila dibandingkan dengan iso-oktan.

Nilai apa yang kita biasa lihat di SPBU? Kalau di Inggris, rating oktan yang biasa digunakan adalah research octane number (RON). Bahan bakar bebas timbal yang umum (disini Premium) memiliki RON-95 dan bahan bakar bebas timbal “Super” dengan rentang RON 97-102. Nilai lain yang kurang umum digunakan adalah motor octane number (MON). MON membutuhkan pengujian pada rpm engine yang lebih tinggi dan waktu pengapian yang semakin maju, sehingga nilainya akan lebih rendah dari nilai RON. Bahan bakar RON-95 diatas memiliki nilai MON-85. BBM jenis gasoline (di Indonesia = bensin utk mobil/motor) memiliki nilai panas yg sama yaitu sekitar 32.000 kJ/liter = 7.643 kkal/liter [cek di: http://en.wikipedia.org/wiki/Gasolin...nd_production]

Bagaimana menentukan nilai rating oktan? Rating oktan untuk sebuah bahan bakar ditentukan dengan menggunakannya pada sebuah Cooperative Fuels Research engine. Engine 1 silinder 611cc berkarburator memiliki rasio kompresi yang bervariasi dari 4:1 hingga 18:1.

1. Untuk menentukan nilai RON.
Engine dijalankan pada 600 rpm; rasio kompresi diatur sedemikian sehingga terjadi sejumlah tertentu knock. Nilai rasio yang diperoleh kemudian digunakan untuk membakar campuran n-heptana dengan iso-oktan. Perbandingan campuran n-heptana dengan iso-oktan yang menunjukkan kondisi knock yang sama dengan bahan bakar yang diuji adalah yang menjadi nilai oktan bahan bakar.

2. Untuk menentukan nilai MON
Engine dijalankan pada 900 rpm dengan temperatur udara 38 oC dan temperatur campuran bahan bakar 149 oC dan waktu pengapian yang semakin maju seiring dengan naiknya rasio kompresi. Kondisi ini menyebabkan bahan bakar mengalami tekanan yang lebih tinggi dan membuatnya lebih mudah untuk mengalami knock.