Thermal Efficiency & Mechanical Efficiency

Panas yang dihasilkan dari langkah pembakaran mesin, tidak sepenuhnya disalurkan menjadi tenaga. Secara teoritis, terdapat beberapa kerugian panas yang hilang sebelum dinyatakan utuh menjadi engine power.

Efisiensi panas (thermal efficiency) adalah ukuran utama dalam menilai kinerja keseluruhan dari suatu mesin, khususnya mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) seperti mesin diesel dan turbin gas. Efisiensi ini menunjukkan seberapa besar energi panas dari bahan bakar yang berhasil dikonversikan menjadi power yang berguna.

Secara teoritis, berikut ini adalah perhitungan efisiensi thermis mesin

Thμ = Panas yang dikonversi menjadi tenaga / Total panas pembakaran mesin

Thμ= (3600 x N) / (M x K)

N : Power output dalam KW

M : Massa BBM yang digunakan perjam dalam kg.

K : Nilai kalori BBM dalam kJ/kg

Sebagai contoh perhitungan efisiensi thermis,

Suatu mesin diesel memiliki brake output power sebesar 10.000kW. Selama satu jam menggunakan BBM sebesar 2.000 kg perjam dengan nilai kalori 42.000kJ/kg.

Thμ = (3600 x 10000) / (2000 x 42000) x 100% = 42.9%

Sebagai contoh, gambar dibawah ini adalah rincian penggunaan panas hasil pembakaran yang diuraikan dalam sankey diagram dibawah ini.

Efisiensi mekanis adalah besarnya perbandingan antara tenaga mesin yang diukur pada crankshaft (brake horse power) dengan tenaga indikator yang dihasilkan pada silinder (indicated horse power).

Secara teoritis dapat dituliskan dengan rumusan berikut ini,

Mech. Eff = (Brake horse power) / (Indicated horse power) x 100%

Brake horse power pada mesin diukur menggunkakan torsion-meter yang terpasang pada shaft. Sedangkan indicated horse power diukur menggunakan perhitungan matematis dengan unsur tekanan indikator, cylinder bore, cylinder stroke, putaran mesin dan jumlah silinder.

Hal yang sangat mempengaruhi nilai efisiensi mekanis mesin adalah,

-            Besarnya nilai pembakaran dalam silinder mesin.

-            Gesekan antar komponen yang bergerak. Semakin besar gesekan pada mesin, maka akan semakin besar energi yang hilang.

-            Bahan dan konstruksi mesin.

-            Pelumas. Jenis dan kualitas minyak lumas.