Efisiensi bahan bakar adalah bentuk efisiensi termal, yakni perbandingan hasil dari suatu proses yang mengubah energi potensialkimia yang terkandung dalam pembawa (bahan bakar) menjadi energi kinetik atau usaha. Efisiensi bahan bakar secara keseluruhan dapat bervariasi menurut peralatan maupun penggunaannya, dan spektrum variasi ini sering digambarkan sebagai profil energi kontinu. Aplikasi non-transportasi, seperti industri, mendapat manfaat dari peningkatan efisiensi bahan bakar, terutama pembangkit listrik tenaga fosil atau industri yang berhubungan dengan pembakaran, seperti produksi amonia selama proses Haber.
Dalam konteks transportasi, efisiensi bahan bakar adalah efisiensi energi dari kendaraan tertentu, yang dinyatakan sebagai perbandingan jarak tempuh terhadap jumlah konsumsi bahan bakar. Hal ini bergantung pada beberapa faktor termasuk efisiensi mesin, rancang bangun transmisi, dan ban. Di sebagian besar negara yang menggunakan sistem metrik, efisiensi bahan bakar dinyatakan sebagai "konsumsi bahan bakar" dalam liter per 100 kilometer (L/100).Di sejumlah negara yang masih menggunakan sistem lain, efisiensi bahan bakar dinyatakan dalam mil per galon (mpg), misalnya di AS dan biasanya juga di Britania Raya (galon imperial); terkadang terjadi kebingungan karena galon imperial 20% lebih besar daripada galon AS sehingga nilai mpg tidak dapat dibandingkan secara langsung. Secara tradisional, liter per mil digunakan di Norwegia dan Swedia, tetapi keduanya telah menyesuaikan diri dengan standar Uni Eropa yaitu L/100km.[1]
Konsumsi bahan bakar merupakan ukuran kinerja kendaraan yang lebih akurat karena merupakan hubungan linier sedangkan efisiensi bahan bakar menyebabkan distorsi dalam peningkatan efisiensi.[2] Efisiensi spesifik-berat dapat dinyatakan untuk kendaraan barang, dan efisiensi spesifik-penumpang ditujukan pada kendaraan penumpang.
Rancang bangun kendaraan
Efisiensi bahan bakar bergantung pada banyak parameter kendaraan, termasuk parameter mesin, hambatan aerodinamis, berat, penggunaan AC, bahan bakar, dan hambatan gelinding. Telah terjadi kemajuan di semua bidang desain kendaraan dalam beberapa dekade terakhir. Efisiensi bahan bakar kendaraan juga dapat ditingkatkan dengan perawatan yang cermat dan kebiasaan mengemudi.[3]
Kendaraan hibrida menggunakan dua atau lebih sumber daya untuk penggerak. Dalam banyak rancang bangun, mesin pembakaran kecil dikombinasikan dengan motor listrik. Energi kinetik yang seharusnya lepas menjadi panas selama pengereman ditangkap lagi sebagai daya listrik untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar. Baterai yang lebih besar pada kendaraan ini memberi daya pada elektronik mobil, memungkinkan mesin untuk mati dengan sendirinya dan menghindari posisi diam yang berkepanjangan.[4]
Efisiensi armada
Pangsa truk dalam produksi kendaraan di AS telah meningkat tiga kali lipat sejak tahun 1975. Meskipun efisiensi bahan bakar kendaraan telah meningkat dalam setiap kategori, tren keseluruhan menuju jenis kendaraan yang kurang efisien telah mengimbangi beberapa manfaat dari penghematan bahan bakar yang lebih besar dan pengurangan emisi karbon dioksida.[5] Tanpa pergeseran ke arah SUV, penggunaan energi per satuan jarak bisa turun 30% lebih banyak daripada yang terjadi dari tahun 2010 hingga 2022.[6]
Efisiensi armada merupakan efisiensi rata-rata populasi kendaraan. Kemajuan teknologi dalam efisiensi dapat diimbangi oleh perubahan kebiasaan pembelian dengan kecenderungan terhadap kendaraan yang lebih berat dan kurang efisien bahan bakar.[5]
Terminologi efisiensi energi
Efisiensi energi mirip dengan efisiensi bahan bakar, tetapi inputnya biasanya dalam satuan energi seperti megajoule (MJ), kilowatt-jam (kW·h), kilokalori (kkal), atau satuan panas Britania (BTU). Kebalikan dari "efisiensi energi" adalah "intensitas energi", atau jumlah energi masukan yang dibutuhkan untuk satu unit luaran seperti MJ/penumpang-km (transportasi penumpang), BTU/ton-mil atau kJ/t-km (transportasi barang), GJ/t (untuk produksi baja dan material lainnya), BTU/(kW·h) (untuk pembangkit listrik), atau liter/100km (perjalanan kendaraan). Liter per 100km juga merupakan ukuran "intensitas energi", dengan masukan diukur berdasarkan jumlah bahan bakar dan luaran diukur berdasarkan jarak yang ditempuh
Dengan diketahui nilai kalor bahan bakar, sangat mudah untuk mengonversi dari satuan bahan bakar (seperti liter bensin) ke satuan energi (seperti MJ) dan sebaliknya. Namun, ada dua masalah:
Terdapat dua nilai kalor berbeda untuk setiap bahan bakar yang mengandung hidrogen, yang dapat berbeda hingga beberapa persen
Saat membandingkan biaya energi transportasi, satu kilowatt jam energi listrik mungkin memerlukan sejumlah bahan bakar dengan nilai kalor 2 atau 3 kilowatt jam untuk menghasilkannya.
Kandungan energi bahan bakar
Kandungan energi spesifik suatu bahan bakar adalah energi panas yang diperoleh ketika sejumlah tertentu bahan bakar dibakar (seperti galon, liter, kilogram). Kadang-kadang disebut juga panas pembakaran. Terdapat dua nilai energi panas spesifik yang berbeda untuk bahan bakar yang sama. Salah satunya adalah panas pembakaran tinggi (atau bruto) dan yang lainnya adalah panas pembakaran rendah (atau neto). Nilai tinggi diperoleh ketika, setelah pembakaran, air dalam gas buang berada dalam bentuk cair. Untuk nilai rendah, gas buang mengandung semua air dalam bentuk uap. Karena uap air melepaskan energi panas ketika berubah dari uap menjadi cair, nilai air cair lebih besar karena mencakup kalor laten penguapan air. Perbedaan antara nilai tinggi dan rendah cukup signifikan, sekitar 8 atau 9%. Ini menjelaskan sebagian besar perbedaan yang tampak pada nilai panas bensin. Di AS (dan tabel ini), nilai panas tinggi secara tradisional telah digunakan, tetapi di banyak negara lain, nilai panas rendah umumnya digunakan.
Baik kalor pembakaran kotor maupun kalor pembakaran bersih tidak memberikan jumlah energi mekanik (kerja) teoritis yang dapat diperoleh dari reaksi tersebut. (Ini ditunjukkan oleh perubahan energi bebas Gibbs, dan nilainya sekitar 45,7)(MJ/kg untuk bensin.) Jumlah kerja mekanik aktual yang diperoleh dari bahan bakar (kebalikan dari konsumsi bahan bakar spesifik) bergantung pada mesin. Angka 17,6MJ/kg dimungkinkan dengan mesin bensin, dan 19,1MJ/kg untuk mesin diesel.[butuh klarifikasi]
