Upload
ariez-badher
View
1.308
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas ridho dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
Maksud dan tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi
persyaratan kelulusan program Studi Diploma III pada Jurusan Teknik Otomotif di
Politeknik Negeri Jakarta Selain itu penulis juga dapat mencoba menerapkan dan
membandingkan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh dibangku kuliah dengan
kenyataan yang ada di lingkungan kerja
Penulis merasa bahwa dalam menyusun laporan ini masih menemui beberapa
kesulitan dan hambatan disamping itu juga menyadari bahwa penulisan laporan ini masih
jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan-kekurangan lainnya maka dari itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak
Menyadari penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak maka
pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya
kepada
1) Allah SWT atas ridho dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir ini
2) Bapak Martin Manik S pd sebagai dosen pembimbing yang telah bersedia untuk
meluangkan waktu untuk membimbing memeriksa serta memberikan petunjuk-
petunjuk serta saran dalam penyusunan laporan ini
3) Seluruh staf pengajar Politeknik Negeri Jakarta khususnya Cevest yang telah
membimbing dan memberikan materi perkuliahan kepada penulis
4) Seluruh staf perusahaan yang telah membantu penulis dalam peminjaman buku
5) Ayah dan Ibu tercinta atas curahan kasih sayang doa dan dorongan baik moril
maupun materil kepada penulis
6) Seluruh rekan-rekan di Politeknik Negeri Jakarta khususnya Jurusan Teknik
Otomotif yang telah memberikan saran dan kritikan kepada penulis
7) Seluruh rekan-rekanku dirumah yang telah memberikan dukungan semangat bagi
penulis
8) Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak
membantu selama ini
Akhir kata semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan karunia-Nya dan
membalas segala amal budi serta kebaikan pihak-pihak yang telah membantu penulis
dalam penyusunan laporan tugas akhir ini dan semoga tulisan ini dapat memberikan
manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan
Bekasi 21 Maret 2010
Prima Aris Munandar
BAB 1
PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi yang berkembang pesat terutama dunia otomotif
dibutuhkan tenaga kerja yang profesional dinamis dan terampil Pada zaman era
globalisasi yang modern saat ini generasi muda dituntut untuk menciptakan sebuah
kendaraan yang ramah lingkungan sehingga tidak menyebabkan polusi Para tenaga kerja
dituntut untuk mempunyai keahlian dan peran dalam mengaplikasikan teknologi serta
mempunyai sikap keingintahuan dalam menggali pengetahuan dan wawasan tentang
dunia kerja khususnya industri otomotif
1 2 Ruang Lingkup
Ruang lingkup mengenai analisis mengurangi gas buang pada kendaraan dan
penambahan alat tambahan pada kendaraan untuk mengurangi gas buang yang keluar dari
kendaraan sehingga kendaraan tetap ramah terhadap lingkungan karena saat ini kondisi
lingkungan sangat panas akibat polusi dari asap kendaraan Oleh sebab itu sebagai
generasi muda kita wajib merawat lingkungan dan mencegah terjadinya polusi salah
satunya dengan mengurangi efek gas buang pada setiap kendaraan
1 3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut
1 Menganalisa kendaraan guna mengurangi efek gas buang pada kendaraan
2 Memberikan kemandirian kepada mahasiswa untuk mengidentifikasi dan
mencari solusi bagaimana cara mengurangi efek gas buang pada kendaraan
3 Agar dapat menciptakan kendaraan yang memiliki efek gas buang rendah
sehingga kendaraan tersebut ramah terhadap lingkungan
1 4 Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari analisa mengurangi efek gas buang adalah
1 Dapat mengetahui bahaya yang timbul akibat gas buang yang keluar dari
kendaraan
2 Agar generasi-generasi berikutnya bisa menciptakan kendaraan yang ramah
lingkungan
3 Agar lingkungan menjadi sehat dan tidak tercemar oleh bahaya gas buang
yang keluar dari kendaraan
4 Agar bumi kita ini selamat dari ancaman bahaya polusi yang mengakibatkan
pemanasan global yang berbahaya bagi kehidupan dimasa yang akan datang
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Teori Dasar
Perkembangan otomotif sebagai alat transportasi baik di darat maupun di laut
sangat memudahkan manusia dalam melaksanakan suatu pekerjaan Selain mempercepat
dan mempermudah aktivitas di sisi lain penggunaan kendaraan juga menimbulkan
dampak yang sangat buruk terhadap lingkungan terutama gas buang dari hasil
pembakaran bahan bakar yang tidak terurai atau terbakar dengan sempurna Seperti
diketahui bahwa proses pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas
buang yang secara teoritis mengandung unsur CO NO2 HC C H2 CO2 H2O dan N2
dimana banyak yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara
Unsur gas karbon monoksida (CO) yang berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup
perlu mendapat kajian khusus karena unsur karbon monoksida hasil pembakaran bersifat
racun bagi darah manusia pada saat pernafasan sebagai akibat berkurangnya oksigen
pada jaringan darah Jumlah CO yang terdapat di dalam darah lamanya dihirup dan
kecepatan pernapasan menentukan jumlah karboksihemoglobin (kombinasi hemoglobin
dan karbon monoksida) di dalam darah dan jika jumlah CO sudah mencapai jumlah
tertentu di dalam tubuh maka akan menyebabkan kematian
Penggunaan kendaraan di dalam kehidupan manusia tidak bisa dikurangi seiring
dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk Hal yang perlu diperhatikan pula
adalah meningkatnya jumlah kendaraan namun tidak diikuti dengan upaya pelestarian
lingkungan hidup sehingga disini perlu dipertimbangkan dampak dari gas buang hasil
proses pembakaran terhadap pencemaran udara dan lingkungan Adapun polutan-polutan
dari gas buang yang sangat mengganggu kesehatan adalah NOx HC CO2 dan gas NOx
dapat menyebabkan sesak napas pada penderita asma sering menimbulkan sukar tidur
batuk batuk dan dapat juga mengakibatkan kabut atau asap NOx adalah gas yang tidak
berwarna tidak berbau dan tidak memiliki rasa Dengan O2 akan sangat mudah dan
cepat bereaksi lalu berubah menjadi NO2 karena bersenyawa dengan O2 Gas NO2
(nitrogen dioksida) dapat juga merusak jaringan paru-paru dan jika bersama H2O akan
membentuk nitric acid (HNO3) yang pada gilirannya dapat menimbulkan hujan asam
yang sangat berbahaya bagi lingkungan Gas NOx terbentuk akibat temperature yang
tinggi dari suatu pembakaran Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu
merugikan manusia akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap
(smog) Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang
tidak terbakar Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki
karburator serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk
ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu) Seperti telah
dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak
terdapat di udara dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak
sempurna Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau tidak terasa serta
tidak berwarna Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar
CO yang membahayakan Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar
yang paling utama
2 2 Upaya Mengurangi Polusi
Beberapa upaya untuk mengurangi polusi udara dapat dinyatakan sebagai berikut
1 Mengembangkan substitusi bahan bakar dengan tujuan untuk mengurangi polutan
(substitusi ini bisa berupa bahan bakar tanpa timbal ataupun gas)
2 Mengembangkan sumber tenaga alternatif yang rendah polusi (sumber tenaga bisa
berupa tenaga listrik tenaga surya ataupun tenaga angin)
3 Memodifikasi mesin untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk (modifikasi
mesin bisa dilakukan baik dengan menggunakan turbo cyclone memperbaiki sistem
pencampuran bahan bakar maupun dengan mengatur pendinginan di dalam ruang bakar)
4 Mengembangkan sistem pembuangan yang lebih sempurna dengan menggunakan
catalytic converter yang biasanya dipasang pada kendaraan mewah)
5 Memperbaiki sistem pengapian (sistem pengapian kendaraan dapat diperbaiki dengan
mengatur ignition time dan delay period dari motor bakar salah satunya adalah dengan
menggunakan power ignition EFI (Electronic Full Injection)
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
8) Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak
membantu selama ini
Akhir kata semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan karunia-Nya dan
membalas segala amal budi serta kebaikan pihak-pihak yang telah membantu penulis
dalam penyusunan laporan tugas akhir ini dan semoga tulisan ini dapat memberikan
manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan
Bekasi 21 Maret 2010
Prima Aris Munandar
BAB 1
PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi yang berkembang pesat terutama dunia otomotif
dibutuhkan tenaga kerja yang profesional dinamis dan terampil Pada zaman era
globalisasi yang modern saat ini generasi muda dituntut untuk menciptakan sebuah
kendaraan yang ramah lingkungan sehingga tidak menyebabkan polusi Para tenaga kerja
dituntut untuk mempunyai keahlian dan peran dalam mengaplikasikan teknologi serta
mempunyai sikap keingintahuan dalam menggali pengetahuan dan wawasan tentang
dunia kerja khususnya industri otomotif
1 2 Ruang Lingkup
Ruang lingkup mengenai analisis mengurangi gas buang pada kendaraan dan
penambahan alat tambahan pada kendaraan untuk mengurangi gas buang yang keluar dari
kendaraan sehingga kendaraan tetap ramah terhadap lingkungan karena saat ini kondisi
lingkungan sangat panas akibat polusi dari asap kendaraan Oleh sebab itu sebagai
generasi muda kita wajib merawat lingkungan dan mencegah terjadinya polusi salah
satunya dengan mengurangi efek gas buang pada setiap kendaraan
1 3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut
1 Menganalisa kendaraan guna mengurangi efek gas buang pada kendaraan
2 Memberikan kemandirian kepada mahasiswa untuk mengidentifikasi dan
mencari solusi bagaimana cara mengurangi efek gas buang pada kendaraan
3 Agar dapat menciptakan kendaraan yang memiliki efek gas buang rendah
sehingga kendaraan tersebut ramah terhadap lingkungan
1 4 Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari analisa mengurangi efek gas buang adalah
1 Dapat mengetahui bahaya yang timbul akibat gas buang yang keluar dari
kendaraan
2 Agar generasi-generasi berikutnya bisa menciptakan kendaraan yang ramah
lingkungan
3 Agar lingkungan menjadi sehat dan tidak tercemar oleh bahaya gas buang
yang keluar dari kendaraan
4 Agar bumi kita ini selamat dari ancaman bahaya polusi yang mengakibatkan
pemanasan global yang berbahaya bagi kehidupan dimasa yang akan datang
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Teori Dasar
Perkembangan otomotif sebagai alat transportasi baik di darat maupun di laut
sangat memudahkan manusia dalam melaksanakan suatu pekerjaan Selain mempercepat
dan mempermudah aktivitas di sisi lain penggunaan kendaraan juga menimbulkan
dampak yang sangat buruk terhadap lingkungan terutama gas buang dari hasil
pembakaran bahan bakar yang tidak terurai atau terbakar dengan sempurna Seperti
diketahui bahwa proses pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas
buang yang secara teoritis mengandung unsur CO NO2 HC C H2 CO2 H2O dan N2
dimana banyak yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara
Unsur gas karbon monoksida (CO) yang berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup
perlu mendapat kajian khusus karena unsur karbon monoksida hasil pembakaran bersifat
racun bagi darah manusia pada saat pernafasan sebagai akibat berkurangnya oksigen
pada jaringan darah Jumlah CO yang terdapat di dalam darah lamanya dihirup dan
kecepatan pernapasan menentukan jumlah karboksihemoglobin (kombinasi hemoglobin
dan karbon monoksida) di dalam darah dan jika jumlah CO sudah mencapai jumlah
tertentu di dalam tubuh maka akan menyebabkan kematian
Penggunaan kendaraan di dalam kehidupan manusia tidak bisa dikurangi seiring
dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk Hal yang perlu diperhatikan pula
adalah meningkatnya jumlah kendaraan namun tidak diikuti dengan upaya pelestarian
lingkungan hidup sehingga disini perlu dipertimbangkan dampak dari gas buang hasil
proses pembakaran terhadap pencemaran udara dan lingkungan Adapun polutan-polutan
dari gas buang yang sangat mengganggu kesehatan adalah NOx HC CO2 dan gas NOx
dapat menyebabkan sesak napas pada penderita asma sering menimbulkan sukar tidur
batuk batuk dan dapat juga mengakibatkan kabut atau asap NOx adalah gas yang tidak
berwarna tidak berbau dan tidak memiliki rasa Dengan O2 akan sangat mudah dan
cepat bereaksi lalu berubah menjadi NO2 karena bersenyawa dengan O2 Gas NO2
(nitrogen dioksida) dapat juga merusak jaringan paru-paru dan jika bersama H2O akan
membentuk nitric acid (HNO3) yang pada gilirannya dapat menimbulkan hujan asam
yang sangat berbahaya bagi lingkungan Gas NOx terbentuk akibat temperature yang
tinggi dari suatu pembakaran Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu
merugikan manusia akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap
(smog) Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang
tidak terbakar Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki
karburator serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk
ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu) Seperti telah
dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak
terdapat di udara dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak
sempurna Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau tidak terasa serta
tidak berwarna Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar
CO yang membahayakan Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar
yang paling utama
2 2 Upaya Mengurangi Polusi
Beberapa upaya untuk mengurangi polusi udara dapat dinyatakan sebagai berikut
1 Mengembangkan substitusi bahan bakar dengan tujuan untuk mengurangi polutan
(substitusi ini bisa berupa bahan bakar tanpa timbal ataupun gas)
2 Mengembangkan sumber tenaga alternatif yang rendah polusi (sumber tenaga bisa
berupa tenaga listrik tenaga surya ataupun tenaga angin)
3 Memodifikasi mesin untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk (modifikasi
mesin bisa dilakukan baik dengan menggunakan turbo cyclone memperbaiki sistem
pencampuran bahan bakar maupun dengan mengatur pendinginan di dalam ruang bakar)
4 Mengembangkan sistem pembuangan yang lebih sempurna dengan menggunakan
catalytic converter yang biasanya dipasang pada kendaraan mewah)
5 Memperbaiki sistem pengapian (sistem pengapian kendaraan dapat diperbaiki dengan
mengatur ignition time dan delay period dari motor bakar salah satunya adalah dengan
menggunakan power ignition EFI (Electronic Full Injection)
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
BAB 1
PENDAHULUAN
1 1 Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi yang berkembang pesat terutama dunia otomotif
dibutuhkan tenaga kerja yang profesional dinamis dan terampil Pada zaman era
globalisasi yang modern saat ini generasi muda dituntut untuk menciptakan sebuah
kendaraan yang ramah lingkungan sehingga tidak menyebabkan polusi Para tenaga kerja
dituntut untuk mempunyai keahlian dan peran dalam mengaplikasikan teknologi serta
mempunyai sikap keingintahuan dalam menggali pengetahuan dan wawasan tentang
dunia kerja khususnya industri otomotif
1 2 Ruang Lingkup
Ruang lingkup mengenai analisis mengurangi gas buang pada kendaraan dan
penambahan alat tambahan pada kendaraan untuk mengurangi gas buang yang keluar dari
kendaraan sehingga kendaraan tetap ramah terhadap lingkungan karena saat ini kondisi
lingkungan sangat panas akibat polusi dari asap kendaraan Oleh sebab itu sebagai
generasi muda kita wajib merawat lingkungan dan mencegah terjadinya polusi salah
satunya dengan mengurangi efek gas buang pada setiap kendaraan
1 3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut
1 Menganalisa kendaraan guna mengurangi efek gas buang pada kendaraan
2 Memberikan kemandirian kepada mahasiswa untuk mengidentifikasi dan
mencari solusi bagaimana cara mengurangi efek gas buang pada kendaraan
3 Agar dapat menciptakan kendaraan yang memiliki efek gas buang rendah
sehingga kendaraan tersebut ramah terhadap lingkungan
1 4 Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari analisa mengurangi efek gas buang adalah
1 Dapat mengetahui bahaya yang timbul akibat gas buang yang keluar dari
kendaraan
2 Agar generasi-generasi berikutnya bisa menciptakan kendaraan yang ramah
lingkungan
3 Agar lingkungan menjadi sehat dan tidak tercemar oleh bahaya gas buang
yang keluar dari kendaraan
4 Agar bumi kita ini selamat dari ancaman bahaya polusi yang mengakibatkan
pemanasan global yang berbahaya bagi kehidupan dimasa yang akan datang
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Teori Dasar
Perkembangan otomotif sebagai alat transportasi baik di darat maupun di laut
sangat memudahkan manusia dalam melaksanakan suatu pekerjaan Selain mempercepat
dan mempermudah aktivitas di sisi lain penggunaan kendaraan juga menimbulkan
dampak yang sangat buruk terhadap lingkungan terutama gas buang dari hasil
pembakaran bahan bakar yang tidak terurai atau terbakar dengan sempurna Seperti
diketahui bahwa proses pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas
buang yang secara teoritis mengandung unsur CO NO2 HC C H2 CO2 H2O dan N2
dimana banyak yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara
Unsur gas karbon monoksida (CO) yang berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup
perlu mendapat kajian khusus karena unsur karbon monoksida hasil pembakaran bersifat
racun bagi darah manusia pada saat pernafasan sebagai akibat berkurangnya oksigen
pada jaringan darah Jumlah CO yang terdapat di dalam darah lamanya dihirup dan
kecepatan pernapasan menentukan jumlah karboksihemoglobin (kombinasi hemoglobin
dan karbon monoksida) di dalam darah dan jika jumlah CO sudah mencapai jumlah
tertentu di dalam tubuh maka akan menyebabkan kematian
Penggunaan kendaraan di dalam kehidupan manusia tidak bisa dikurangi seiring
dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk Hal yang perlu diperhatikan pula
adalah meningkatnya jumlah kendaraan namun tidak diikuti dengan upaya pelestarian
lingkungan hidup sehingga disini perlu dipertimbangkan dampak dari gas buang hasil
proses pembakaran terhadap pencemaran udara dan lingkungan Adapun polutan-polutan
dari gas buang yang sangat mengganggu kesehatan adalah NOx HC CO2 dan gas NOx
dapat menyebabkan sesak napas pada penderita asma sering menimbulkan sukar tidur
batuk batuk dan dapat juga mengakibatkan kabut atau asap NOx adalah gas yang tidak
berwarna tidak berbau dan tidak memiliki rasa Dengan O2 akan sangat mudah dan
cepat bereaksi lalu berubah menjadi NO2 karena bersenyawa dengan O2 Gas NO2
(nitrogen dioksida) dapat juga merusak jaringan paru-paru dan jika bersama H2O akan
membentuk nitric acid (HNO3) yang pada gilirannya dapat menimbulkan hujan asam
yang sangat berbahaya bagi lingkungan Gas NOx terbentuk akibat temperature yang
tinggi dari suatu pembakaran Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu
merugikan manusia akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap
(smog) Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang
tidak terbakar Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki
karburator serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk
ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu) Seperti telah
dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak
terdapat di udara dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak
sempurna Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau tidak terasa serta
tidak berwarna Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar
CO yang membahayakan Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar
yang paling utama
2 2 Upaya Mengurangi Polusi
Beberapa upaya untuk mengurangi polusi udara dapat dinyatakan sebagai berikut
1 Mengembangkan substitusi bahan bakar dengan tujuan untuk mengurangi polutan
(substitusi ini bisa berupa bahan bakar tanpa timbal ataupun gas)
2 Mengembangkan sumber tenaga alternatif yang rendah polusi (sumber tenaga bisa
berupa tenaga listrik tenaga surya ataupun tenaga angin)
3 Memodifikasi mesin untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk (modifikasi
mesin bisa dilakukan baik dengan menggunakan turbo cyclone memperbaiki sistem
pencampuran bahan bakar maupun dengan mengatur pendinginan di dalam ruang bakar)
4 Mengembangkan sistem pembuangan yang lebih sempurna dengan menggunakan
catalytic converter yang biasanya dipasang pada kendaraan mewah)
5 Memperbaiki sistem pengapian (sistem pengapian kendaraan dapat diperbaiki dengan
mengatur ignition time dan delay period dari motor bakar salah satunya adalah dengan
menggunakan power ignition EFI (Electronic Full Injection)
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
1 4 Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari analisa mengurangi efek gas buang adalah
1 Dapat mengetahui bahaya yang timbul akibat gas buang yang keluar dari
kendaraan
2 Agar generasi-generasi berikutnya bisa menciptakan kendaraan yang ramah
lingkungan
3 Agar lingkungan menjadi sehat dan tidak tercemar oleh bahaya gas buang
yang keluar dari kendaraan
4 Agar bumi kita ini selamat dari ancaman bahaya polusi yang mengakibatkan
pemanasan global yang berbahaya bagi kehidupan dimasa yang akan datang
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Teori Dasar
Perkembangan otomotif sebagai alat transportasi baik di darat maupun di laut
sangat memudahkan manusia dalam melaksanakan suatu pekerjaan Selain mempercepat
dan mempermudah aktivitas di sisi lain penggunaan kendaraan juga menimbulkan
dampak yang sangat buruk terhadap lingkungan terutama gas buang dari hasil
pembakaran bahan bakar yang tidak terurai atau terbakar dengan sempurna Seperti
diketahui bahwa proses pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas
buang yang secara teoritis mengandung unsur CO NO2 HC C H2 CO2 H2O dan N2
dimana banyak yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara
Unsur gas karbon monoksida (CO) yang berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup
perlu mendapat kajian khusus karena unsur karbon monoksida hasil pembakaran bersifat
racun bagi darah manusia pada saat pernafasan sebagai akibat berkurangnya oksigen
pada jaringan darah Jumlah CO yang terdapat di dalam darah lamanya dihirup dan
kecepatan pernapasan menentukan jumlah karboksihemoglobin (kombinasi hemoglobin
dan karbon monoksida) di dalam darah dan jika jumlah CO sudah mencapai jumlah
tertentu di dalam tubuh maka akan menyebabkan kematian
Penggunaan kendaraan di dalam kehidupan manusia tidak bisa dikurangi seiring
dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk Hal yang perlu diperhatikan pula
adalah meningkatnya jumlah kendaraan namun tidak diikuti dengan upaya pelestarian
lingkungan hidup sehingga disini perlu dipertimbangkan dampak dari gas buang hasil
proses pembakaran terhadap pencemaran udara dan lingkungan Adapun polutan-polutan
dari gas buang yang sangat mengganggu kesehatan adalah NOx HC CO2 dan gas NOx
dapat menyebabkan sesak napas pada penderita asma sering menimbulkan sukar tidur
batuk batuk dan dapat juga mengakibatkan kabut atau asap NOx adalah gas yang tidak
berwarna tidak berbau dan tidak memiliki rasa Dengan O2 akan sangat mudah dan
cepat bereaksi lalu berubah menjadi NO2 karena bersenyawa dengan O2 Gas NO2
(nitrogen dioksida) dapat juga merusak jaringan paru-paru dan jika bersama H2O akan
membentuk nitric acid (HNO3) yang pada gilirannya dapat menimbulkan hujan asam
yang sangat berbahaya bagi lingkungan Gas NOx terbentuk akibat temperature yang
tinggi dari suatu pembakaran Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu
merugikan manusia akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap
(smog) Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang
tidak terbakar Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki
karburator serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk
ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu) Seperti telah
dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak
terdapat di udara dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak
sempurna Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau tidak terasa serta
tidak berwarna Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar
CO yang membahayakan Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar
yang paling utama
2 2 Upaya Mengurangi Polusi
Beberapa upaya untuk mengurangi polusi udara dapat dinyatakan sebagai berikut
1 Mengembangkan substitusi bahan bakar dengan tujuan untuk mengurangi polutan
(substitusi ini bisa berupa bahan bakar tanpa timbal ataupun gas)
2 Mengembangkan sumber tenaga alternatif yang rendah polusi (sumber tenaga bisa
berupa tenaga listrik tenaga surya ataupun tenaga angin)
3 Memodifikasi mesin untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk (modifikasi
mesin bisa dilakukan baik dengan menggunakan turbo cyclone memperbaiki sistem
pencampuran bahan bakar maupun dengan mengatur pendinginan di dalam ruang bakar)
4 Mengembangkan sistem pembuangan yang lebih sempurna dengan menggunakan
catalytic converter yang biasanya dipasang pada kendaraan mewah)
5 Memperbaiki sistem pengapian (sistem pengapian kendaraan dapat diperbaiki dengan
mengatur ignition time dan delay period dari motor bakar salah satunya adalah dengan
menggunakan power ignition EFI (Electronic Full Injection)
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2 1 Teori Dasar
Perkembangan otomotif sebagai alat transportasi baik di darat maupun di laut
sangat memudahkan manusia dalam melaksanakan suatu pekerjaan Selain mempercepat
dan mempermudah aktivitas di sisi lain penggunaan kendaraan juga menimbulkan
dampak yang sangat buruk terhadap lingkungan terutama gas buang dari hasil
pembakaran bahan bakar yang tidak terurai atau terbakar dengan sempurna Seperti
diketahui bahwa proses pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas
buang yang secara teoritis mengandung unsur CO NO2 HC C H2 CO2 H2O dan N2
dimana banyak yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara
Unsur gas karbon monoksida (CO) yang berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup
perlu mendapat kajian khusus karena unsur karbon monoksida hasil pembakaran bersifat
racun bagi darah manusia pada saat pernafasan sebagai akibat berkurangnya oksigen
pada jaringan darah Jumlah CO yang terdapat di dalam darah lamanya dihirup dan
kecepatan pernapasan menentukan jumlah karboksihemoglobin (kombinasi hemoglobin
dan karbon monoksida) di dalam darah dan jika jumlah CO sudah mencapai jumlah
tertentu di dalam tubuh maka akan menyebabkan kematian
Penggunaan kendaraan di dalam kehidupan manusia tidak bisa dikurangi seiring
dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk Hal yang perlu diperhatikan pula
adalah meningkatnya jumlah kendaraan namun tidak diikuti dengan upaya pelestarian
lingkungan hidup sehingga disini perlu dipertimbangkan dampak dari gas buang hasil
proses pembakaran terhadap pencemaran udara dan lingkungan Adapun polutan-polutan
dari gas buang yang sangat mengganggu kesehatan adalah NOx HC CO2 dan gas NOx
dapat menyebabkan sesak napas pada penderita asma sering menimbulkan sukar tidur
batuk batuk dan dapat juga mengakibatkan kabut atau asap NOx adalah gas yang tidak
berwarna tidak berbau dan tidak memiliki rasa Dengan O2 akan sangat mudah dan
cepat bereaksi lalu berubah menjadi NO2 karena bersenyawa dengan O2 Gas NO2
(nitrogen dioksida) dapat juga merusak jaringan paru-paru dan jika bersama H2O akan
membentuk nitric acid (HNO3) yang pada gilirannya dapat menimbulkan hujan asam
yang sangat berbahaya bagi lingkungan Gas NOx terbentuk akibat temperature yang
tinggi dari suatu pembakaran Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu
merugikan manusia akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap
(smog) Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang
tidak terbakar Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki
karburator serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk
ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu) Seperti telah
dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak
terdapat di udara dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak
sempurna Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau tidak terasa serta
tidak berwarna Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar
CO yang membahayakan Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar
yang paling utama
2 2 Upaya Mengurangi Polusi
Beberapa upaya untuk mengurangi polusi udara dapat dinyatakan sebagai berikut
1 Mengembangkan substitusi bahan bakar dengan tujuan untuk mengurangi polutan
(substitusi ini bisa berupa bahan bakar tanpa timbal ataupun gas)
2 Mengembangkan sumber tenaga alternatif yang rendah polusi (sumber tenaga bisa
berupa tenaga listrik tenaga surya ataupun tenaga angin)
3 Memodifikasi mesin untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk (modifikasi
mesin bisa dilakukan baik dengan menggunakan turbo cyclone memperbaiki sistem
pencampuran bahan bakar maupun dengan mengatur pendinginan di dalam ruang bakar)
4 Mengembangkan sistem pembuangan yang lebih sempurna dengan menggunakan
catalytic converter yang biasanya dipasang pada kendaraan mewah)
5 Memperbaiki sistem pengapian (sistem pengapian kendaraan dapat diperbaiki dengan
mengatur ignition time dan delay period dari motor bakar salah satunya adalah dengan
menggunakan power ignition EFI (Electronic Full Injection)
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
membentuk nitric acid (HNO3) yang pada gilirannya dapat menimbulkan hujan asam
yang sangat berbahaya bagi lingkungan Gas NOx terbentuk akibat temperature yang
tinggi dari suatu pembakaran Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu
merugikan manusia akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap
(smog) Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang
tidak terbakar Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki
karburator serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk
ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu) Seperti telah
dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak
terdapat di udara dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak
sempurna Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau tidak terasa serta
tidak berwarna Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar
CO yang membahayakan Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar
yang paling utama
2 2 Upaya Mengurangi Polusi
Beberapa upaya untuk mengurangi polusi udara dapat dinyatakan sebagai berikut
1 Mengembangkan substitusi bahan bakar dengan tujuan untuk mengurangi polutan
(substitusi ini bisa berupa bahan bakar tanpa timbal ataupun gas)
2 Mengembangkan sumber tenaga alternatif yang rendah polusi (sumber tenaga bisa
berupa tenaga listrik tenaga surya ataupun tenaga angin)
3 Memodifikasi mesin untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk (modifikasi
mesin bisa dilakukan baik dengan menggunakan turbo cyclone memperbaiki sistem
pencampuran bahan bakar maupun dengan mengatur pendinginan di dalam ruang bakar)
4 Mengembangkan sistem pembuangan yang lebih sempurna dengan menggunakan
catalytic converter yang biasanya dipasang pada kendaraan mewah)
5 Memperbaiki sistem pengapian (sistem pengapian kendaraan dapat diperbaiki dengan
mengatur ignition time dan delay period dari motor bakar salah satunya adalah dengan
menggunakan power ignition EFI (Electronic Full Injection)
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
6 Meningkatkan perawatan kendaraan bermotor dengan cara memeriksa kandungan gas
buang setiap 3 atau 6 bulan
7 Menghindari cara pemakaian yang justru menghasilkan polutan yang tinggi (beberapa
cara pemakaian yang salah adalah dengan menggeber-geber pedal gas ataupun
melakukan trek-trekan di jalan raya menambahkan pelumas pada knalpot kendaraan
sehabis di servis dan beban angkut yang melebihi kapasitas daya angkut kendaraan)
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
BAB 3
METODE DAN PEMBAHASAN
31 Hasil dan Pembahasan
Contoh mobil yang digunakan adalah Toyota Avanza tahun 2008 dan berkapasitas 1500cc Sebagai contoh kita lihat gambar printout di bawah ini dan terbaca
Gambar 31a
CO 106
CO2 139
HC 217ppm
O2 167
Lambda 1037
Sumber wwwgooglecom
Apa sih arti semua yang tertera pada printout tersebut
Sebelum kita mengartikannya ada baiknya kita memahami terlebih dahulu proses kimia
pada pembakaran mesin
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
Pada proses pembakaran tentu diperlukan oksigen dan oksigen ini didapat dari udara
bebas Para pakar telah mengidentifikasi bahwa udara terdiri dari Oxygen (O2) sebanyak
21 Nitogen (N2) 78 dan 1 sisanya adalah gas-gas lainnya Ikatan Hidrokarbon
(HC) pada bahan bakar (BB) akan hanya bereaksi dengan oksigen pada saat proses
pembakaran sempurna dan menghasilkan air (H2O) serta karbondioksida (CO2)
sedangkan Nitrogen akan keluar sebagai N2 Sayangnya pada kondisi-kondisi tertentu
pembakaran menjadi tidak sempurna dan hal ini menghasilkan gas-gas buang yang
berbahaya bagi kehidupan seperti terbentuknya karbon monoksida (CO) dan juga
Nitrogen oksida (NOx) Teoritis pembakaran sempurna didapat dengan perbandingan
udaraBB (Air to fuel ratio) adalah 147 dan sering disebut sebagai Stoichiometry dan
sering disebut juga sebagai perbandingan Lambda =1
Air to Fuel Ratio (sering disingkat AFR) gt 147 disebut sebagai Lean Combustion
sedangkan sebaliknya disebut sebagai Rich combustion
Perhatikan Diagram dibawah ini
Gambar 31b
Sumber wwwgooglecom
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
Pada pembakaran ideal sudah disebutkan sebelumnya akan menghasilkan H2O CO2
serta N2 namun secara praktis pembakaran pada mesin tidaklah sempurna walau pada
mesin dengan teknologi tinggi sekalipun Pada diagram 31b bisa dilihat garis hitam
adalah garis stoichiometry dimana pada pembakaran ini akan didapat nilai kurang
lebihnya dan menjadi baku mutu emisi
CO max 25 (15 max diberlakukan untuk kendaraan injeksi)
HC lt 300ppm
CO2 harus lebih besar dari 12 dan maksimum teoritis adalah 155
O2 lt 2
Sampai sini jelas hasil printout tersebut masih memenuhi kriteria lulus uji emisi walau
bisa dibilang kurang sempurna Karena itulah saat ingin uji emisi pastikan alat uji
terkalibrasi dan juga pastikan uji emisi dilakukan pada beberpa rpm yang biasanya
dilakukan pada rpm idle dan rpm berkisar antara 2000 hingga 3000rpm
32 Metode
Menurut I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (20026) bahwa gas karbon monoksida
yang berasal dari gas buang kendaraan akan sangat tinggi pada saat motor dioperasikan
pada beban yang besar dan putaran yang rendah Hal ini identik dengan kondisi saat
macet karena pada kondisi macet inilah maka mesin beroperasi pada beban yang tinggi
namun putaran rendah Ini berarti gas karbon monoksida yang dilepas ke lingkungan
akan semakin tinggi pada saat macet Semakin banyak simpul ndash simpul kemacetan
semakin banyak pula pelepasan gas karbon monoksida dan karbon dioksida ke
lingkungan Houghton [1] telah memprediksikan bahwa peningkatan konsentrasi gas
karbon monoksida dan karbondioksida di atmosfer akan menaikkan temperatur global
dan secara langsung akan meningkatkan pula temperature lokal Peningkatan konsentrasi
gas karbon dioksida di atmosfer dalam jumlah dua kali lipat dari kondisi semula di tahun
1995 (seiring dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi serta operasi
dari kendaraan yang kurang terawat) akan menaikkan temperatur global sekitar 1 ndash 35
ordmC pada tahun 2100 Kenaikan temperatur di atmosfer harus terus terkontrol agar tidak
melebihi angka 01 ndash 035 ordmC dalam satu dasawarsa
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
33 PEMBAHASAN
Berdasarkan pada hasil pengujian disampaikan bahwa alat penurun emisi gas
buang yang dibuat mampu mengurangi emisi gas buang CO hingga 50 dari harga
semula sedangkan CO2 mampu direduksi antara 40 hingga 58 HC mampu dikurangi
antara 40 hingga 50 serta kandungan O2 meningkat hingga 10 Hal ini berarti
bahwa alat tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO2
sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan di atas Argumen ini juga didukung
oleh meningkatnya kandungan oksigen yang dihasilkan berarti bahwa pengurangan
senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO2 tetapi lebih cenderung
karena terurai menjadi unsur C dan O2 Bila karbon di dalam bahan bakar terbakar habis
dengan sempurna maka terjadi reaksi berikut C + O2 1048774 CO2 dalam proses ini yang
terjadi adalah CO2 Apabila unsur-unsur oksigen (udara) tidak cukup akan terjadi proses
pembakaran tidak sempurna Karena emisi gas buang CO dan CO2 berkurang maka
reaksi di dalam alat re-heater adalah menguraikan senyawa CO dan CO2 menjadi unsur C
dan O2 Unsur C terdeposit di dalam alat re-heater karena terhalang oleh sekat dan pipa
panas dan unsur O2 menjadi unsur bebas yang ke luar ke lingkungan Gas buang HC
dibagi dua yaitu (1) Bahan bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas mentah (2)
Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC yang lain yang
keluar bersama gas buang Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena
sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur
itu pembakaran tidak mampu dilakukan Berkurangnya senyawa HC adalah karena gas
buang dipanaskan kembali di ujung knalpot sehingga gugusan HC berubah menjadi
unsur H2 dan C Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H2 bersenyawa dengan
unsur O2 menjadi H2O karena banyaknya massa H2O yang menetes keluar dari alat
Berdasarkan pada kedua kejadian tersebut maka dapat dijelaskan bahwa kedua unsur CO
dan CO2 terurai menjadi unsur C dan O2 sedangkan unsur HC terurai menjadi unsur H2
dan C Selanjutnya unsur H2 akan bersenyawa dengan unsur O2 membentuk gugus H2O
Hal inilah yang menyebabkan unsur O2 yang dilepas ke lingkungan hanya sebesar 10
karena telah bersenyawa untuk membentuk H2O
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
Distributor Pipa stainless steel Gas buang dengan gas buang yang diisolasi temperatur rendah
Kepala silinder motor
Knalpot
Ruang bakar Alattambahan
Gas buang dengan Gas buang
temperatur tinggi rdquobersihrdquo
(a)
Gas buang dengan temperatur rendah T2o
Casing yang bisa
dibuka-pasanguntuk membersihkanmaterial yangterdeposit
Knalpot
Gas buang Gas buang rdquobersihrdquo dan T1i air (H2O) T1o
Sekat Unsur C akan terdeposit disi Prosespendinginan
terhadap gas buang Proses pemanasan kembali terhadap gas terjadi di pipa
buang (dari knalpot) ataupun penguraian (tanpa isolasi) senyawa gas buang menjadi unsur penyusunnya terjadi di ruangan ini
Gas buang dengan temperatur tinggi T2i
(b)
Gambar 33 Skema alat tambahan
Sumber wwwgooglecom
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
BAB 4
PENUTUP
41 Kesimpulan
Berdasarkan pada hasil tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1 Secara umum dapat dikatakan bahwa alat tambahan yang dibuat mampu mengurangi
emisi gas buang kendaraan hingga di bawah ambang batas yang dipersyaratkan serta
telah dibuktikan bahwa proses pengurangan emisi gas buang tersebut tidaklah
meningkatkan kandungan gas CO2 maupun nilai emisi HC akan tetapi justru semakin
meningkatkan kandungan O2 Hal ini terjadi karena energi panas yang disalurkan pada
alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas buang Seperti diketahui
gas CO dan CO2 akan turun pada temperatur tinggi namun HC pada temperatur rendah
maka operasional dari alat tambahan adalah pada temperatur rata-rata dari unsur gas
buang tersebut
2 Untuk dapat menurunkan semua konsentrasi gas buang maka perlu dicari nilai
temperatur hasil dari perpotongan antara temperatur CO CO2 dan HC sehingga
diharapkan pada temperatur tersebutlah maka semua konsentrasi gas buang akan
terkoreksi dan diturunkan
3 Pengujian kendaraan bermotor dengan kondisi penarikan gas secara berlebihan dan
penambahan pelumas pada knalpot kendaraan menunjukkan hasil yang bagus terhadap
pengurangan gas buang CO yang mana emisi gas buang dari re-heater masih berada di
bawah nilai 2 Ini berarti gas buang CO yang timbul di ujung knalpot kendaraan
(bukan dari hasil proses pembakaran bahan bakar tetapi akibat reaksi pelumas dengan
gas buang kendaraan) masih bisa dikurangi dengan jalan mengalirkan gas panas ke
dalam re-heater Sekalipun temperatur gas buang yang mengalir ke dalam re-heater
sangat rendah namun re-heater dapat bekerja dengan baik sehingga masih mampu
memutuskan rantai ikatan CO meskipun tidak sesempurna sebelumnya Karenanya
untuk kondisi pengoperasian dengan penarikan gas yang berlebih dan ditambah dengan
pelumas maka alat tambahan yang dibuat memerlukan temperatur yang lebih tinggi
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual
42 SARAN
Pada setiap kendaraan baru diharapkan menggunakan catalytic
converter yang dipasang pada knalpot untuk mengurangi bahaya efek gas
buang yang keluar dari kendaraan
Penggunaan alat re-heater harus terus di kembangkan dimasa yang
akan datang agar alat ini dapat lebih sempurna dalam mengurangi efek gas
buang berbahaya pada kendaraan
Meningkatkan perawatan kendaraan dengan cara memeriksa
kandungan gas buang sedikitnya setiap 3 bulan sekali
Gunakanlah bahan bakar yang sesuai dengan tipe kendaraan agar
kondisi mesin dapat bekerja dengan baik Jangan menggunakan bahan bakar
yang mengandung timbal karena akan merusak sistem pembakaran pada
kendaraan
Menggunakan kendaraan dengan sewajarnya memodifikasi kendaraan
untuk mengurangi jumlah polutan yang keluar agar jumlah polutan dapat
berkurang sehingga tidak membahayakan lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
Huogthon J T 1995 rdquoScience of Climate Changerdquo In Cambrige University Press
Page 152 First Edition New York
Sastrawijaya1995 Pencemaran Lingkungan Jakarta Rineka Cipta
Pudjaatmaka A H 2006 Kimia Untuk Universitas Jakarta Erlangga
Kusuma I Gusti Bagus Wijaya 2002 rdquoAlat Penurun Emisi Gas Buang Pada Mobilrdquo
Dalam Makara Teknologi No 3 Desember Terbitan ke-6 Bali
Roel 2006 Analisa Emisi Gas Buang Jakarta Nippondenso Training Manual