-
1
PENGARUH PENGHALUSAN INTAKE MANIFOLD DAN PENGGUNAAN
TURBOCYCLONE TERHADAP EMISI GAS BUANG (CO DAN HC)
PADA MOTOR BENSIN 4 TAK
Mukhamad Suhermanto Pembimbing: (1) Prof. Dr. Marji, M. Kes.,
(2) Drs. Imam Muda Nauri, S.T., M. T.
Pendidikan Teknik Otomotif, Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang
E-mail: [email protected]
Abstrak: Jumlah kendaraan telah mencapai 89.395.835 unit dengan
persentase peningkatan rerata 5 tahun terakhir sebesar 14,88% per
tahun. Dan jumlah motor yang hampir mencapai
73% dari seluruh kendaraan merupakan konsumen energi sebesar
32,5%., telah menjadi
tantangan tersendiri untuk mewujudkan pengurangan tingkat emisi
gas rumah kaca di
Indonesia sebesar 26% di tahun 2020, sebagaimana tercantum pada
Perpres No.61 Th. 2011.
Maka, pengurangan emisi gas buang pada kendaraan bermotor
merupakan keniscayaan, salah
satunya ialah dengan hasil penelitian ini. Tujuan penelitian ini
untuk menemukan adanya
perbedaan antara motor 4 tak kontrol (tanpa menggunakan
turbocyclone dan intake manifold
standar) dengan: 1) motor 4 tak menggunakan turbocyclone dan
intake standar, 2) motor 4 tak
tanpa turbocyclone dan intake manifold dihaluskan, dan 3) motor
4 tak menggunakan
turbocyclone dan intake manifold dihaluskan. Jenis penelitian
merupakan penelitian
eksperimen yang bertempat di BLKI Singosari dan Bengkel Otomotif
TM UM dengan teknik
analisis data menggunakan Multivariate Analysis of Variance
(MANOVA), terlebih dahulu
dilakukan uji normalitas Kolmogorov-Smirnov dan Homogenitas
Levene.
Kata kunci: Penghalusan Intake Manifold, Turbocyclone, Gas
Buang, Karbonmonoksida,
Hidrokarbon
Berdasarkan data Perhubungan Darat Dalam Angka 2011, jumlah
kendaraan yang
membebani penggunaan bahan bakar minyak di tanah air pada tahun
2011, dari berbagai jenis
kendaraan tercatat sebesar 89.395.835 unit dengan persentase
peningkatan rata-rata 5 tahun
terakhir sebesar 14,88 % per tahun. Dari jutaan jumlah kendaraan
tersebut, jumlah motor
yang hampir mencapai 73% dari seluruh kendaraan merupakan
konsumen energi sebesar
32,5%, serta sudah barang tentu menjadi kontributor emisi gas
buang di Indonesia. Perihal
hubungan kendaraan dengan emisi CO dan HC de Nevers, (1997:506)
menyatakan bahwa
Transportation sources contribute three-fourths of the CO and
more than a third of the HC
and NOx emitted in the United States Memang belum ada penelitian
sebelumnya mengenai
kontribusi transportasi di Indonesia terhadap CO dan HC. Tapi
dengan mengacu penelitian di
Amerika Serikat menunjukkan bahwa sektor transportasi memiliki
peran yang besar terhadap
emisi CO dan HC.
Dalam satu sisi emisi gas buang menjadi kontributor terhadap gas
rumah kaca yang
menjadi salah satu faktor pemanasan global. Secara khusus, emisi
gas buang Karbon
monoksida (CO) berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup. Unsur
karbon monoksida (CO)
jika bertemu dengan hemoglobin (Hb) akan cenderung mengikat satu
sama lain. Jumlah CO
yang terdapat di dalam darah, lamanya dihirup dan kecepatan
pernafasan menentukan jumlah
karboksihemoglobin (kombinasi hemoglobin/karbon-monoksida) di
dalam darah, dan jika
jumlah CO sudah mencapai jumlah tertentu/jenuh di dalam tubuh
maka akan menyebabkan
kematian (Gusti, 95:2002). Bahaya hidrokarbon tidak kalah dari
karbon monoksida. Spuller
dan Marji (2006:138) menyatakan bahwa hidrokarbon pada
konsentrasi tinggi menyebabkan
gangguan pada selaput lender atau iritasi pada mata, hidung, dan
tenggorokan dan merupakan
zat potensial penyebab kanker. Dengan jumlah kendaraan yang
meningkat dan populasi yang
senantiasa bertambah, maka jalan satu-satunya adalah mengurangi
emisi gas buang pada
sektor transportasi untuk menjamin keberlanjutan ekonomi yang
bertumpu padanya. Maka,
-
2
penelitian mengenai pengurangan emisi gas buang terutama CO dan
HC dewasa ini memiliki
urgensitas yang tinggi, terlebih menuju pengurangan 26 % emisi
gas buang pada tahun 2020
yang dicanangkan pemerintah Indonesia melalui Permen LH No. 4
Th. 2009 Tentang
Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Tipe Baru dan
melalui Perpres No.61
Th. 2011 tentang Rencana Aksi Nasional Penurunan Emisi Gas Rumah
Kaca (RAN-GRK).
Maka pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh
penghalusan intake manifold
dan penggunaan turbocyclone terhadap emisi gas buang (CO dan HC)
pada motor bensin 4
tak yang diharapkan muncul sebagai salah satu solusi alternatif
pengurangan emisi gas buang
(CO dan HC) pada kendaraan bermotor.
METODE
Penelitian ini masuk pada jenis penelitian eksperimental.
Pengambilan data dilakukan
untuk mengungkapkan data pada variabel emisi gas buang (CO dan
HC) sebagai akibat dari
perlakuan intake manifold (kondisi standar dan sudah dihaluskan)
dan pemasangan
turbocyclone pada putaran motor yang berbeda yaitu putaran 1500
rpm, 3000 rpm, dan 5000
rpm. Penelitian ini ditujukan untuk menemukan adanya perbedaan
antara motor 4 tak kontrol
(tanpa menggunakan turbocyclone dan intake manifold standar)
dengan: 1) motor 4 tak
menggunakan turbocyclone dan intake standar, 2) motor 4 tak
tanpa turbocyclone dan intake
manifold dihaluskan, dan 3) motor 4 tak menggunakan turbocyclone
dan intake manifold
dihaluskan. Jenis penelitian merupakan penelitian eksperimen
yang bertempat di BLKI
Singosari dan Bengkel Otomotif TM UM.
Adapun langkah kerja penelitian secara garis besar diantaranya:
1) persiapan spesimen intake
manifold untuk pengukuran kekasaran permukaan dalam menggunakan
Portable Surface
Tester SJ-301 Mitutoyo (lihat Gambar 2), 2) penyetelan kondisi
motor hingga sesuai standar
spesifikasi pabrikan, 3) pengambilan data emisi gas buang (CO
dan HC) menggunakan Gas
Analyzer merk Techno Test Type 488 plus (lihat Gambar 1) secara
bertahap. Tahap pertama ialah mengambil data emisi gas buang (CO
dan HC) pada mesin control, yakni mesin kondisi
standar dengan intake manifold tanpa dihaluskan dan tanpa
turbocyclone. Tahap kedua yakni
pengambilan data pada mesin perlakuan 1 yakni mesin dengan
menggunakan turbocyclone
dengan intake manifold standar, sedang tahap ketiga adalah
pengambilan data pada mesin
perlakuan 2 yaitu mesin tanpa menggunakan turbocyclone dengan
intake manifold
dihaluskan. Tahap terakhir adalah pengambilan data pada mesin
perlakuan 3 yaitu mesin
menggunakan turbocyclone dengan intake manifold dihaluskan.
Selanjutnya dilakukan proses
analisa data dengan teknik analisis data menggunakan
Multivariate Analysis of Variance
(MANOVA), terlebih dahulu dilakukan uji normalitas metode
Kolmogorov-Smirnov dan
Homogenitas metode Levene dengan taraf signifikansi 5% atau
(p
-
3
Tabel 1 Spesifikasi Portable Surface Tester SJ-301
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Analisis Pengaruh Penggunaan Turbocyclone 1. Analisa Pengaruh
Penggunaan Turbocyclone terhadap Emisi Gas Buang CO (%)
Gambar 3 Grafik Rerata CO (%) Mesin Tanpa Turbocyclone dan
Intake manifold Standar dan Dengan
Turbocyclone dan Intake manifold Standar Pada Putaran Mesin 1500
rpm, 3000 rpm, dan 5000 rpm
0.2625 0.46625
1.995
0.115 0.215
0.76875
0
0.5
1
1.5
2
2.5
1500 3000 5000
TanpaTurbocyclonedan IntakeManifoldStandar
CO
%
-
4
Gambar 3 menunjukkan secara jelas bahwa penggunaan turbocyclone
memberikan
dampak terhadap emisi gas buang CO pada motor bensin 4 tak.
Terbaca bahwa CO (%) pada
motor 4 tak yang tanpa menggunakan turbocyclonedanintake
manifold standard dengan
motor 4 tak yang menggunakan turbocyclone dan intake manifold
standar pada putaran 1500
rpm sebesar 0,18875%. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan
turbocyclone memiliki
dampak positif terhadap emisi gas buang CO pada motor 4 tak.
Turbocyclone yang bertugas untuk membantu pencampuran homogen
udara dan
bahan bakar guna mencapai pembakaran yang sesempurna mungkin
berfungsi dengan baik
pada putaran 1500 rpm. Maka pusaran yang dibentuk oleh
baling-baling dinamis terjadi di
dalam intake manifold, dan proses tersebut memicu pencampuran
yang lebih homogen maka
pembakaran sempurna dapat dicapai terlihat dari emisi gas buang
yang semakin berkurang.
Terdapat selisih pada motor tanpa menggunakan turbocyclone dan
intake manifold
standar dengan menggunakan turbocyclone dan intake manifold
standar pada putaran 3000
rpm sebesar 0,32125%. Motor Otto memiliki kadar emisi
karbonmonoksida terbesar pada
saat putaran stasioner, karena perbandingan campurannya
kira-kira 13:1 (gemuk-pen). Hal ini
disebabkan pula oleh frekuensi putar rendah, derajat isian tidak
sempurna dan tekanan
kompresi rendah (Arends & Berenschot, 1980: 72). Dengan
membandingkan selisih pada
putaran 1500 rpm terhadap hasil pada putaran 3000 rpm, maka
ditemukan bahwa semakin
tinggi putaran menghasilkan selisih CO (%) yang semakin besar.
Ini membuktikan teori yang
dipaparkan Arends dan Berenschot di atas, bahwa frekuensi putar
rendah berdampak pada
tingginya emisi karbonmonoksida.
Selisih CO pada putaran 5000 rpm sebesar 1,5075%.Hasil ini
mendukung teori
Arends dan Berenschot yang telah diungkapkan sebelumnya, bahwa
frekuensi putar rendah
berdampak pada tingginya emisi karbonmonoksida. Untuk analisa
menyeluruh pada semua
putaran, Gambar 5.5 dapat mewakili pemaparan data, bahwa telah
ditemukan selisih kadar
CO (%) yang semakin meningkat seiring dengan meningkatnya
putaran mesin. Pada putaran
rendah kadar CO tinggi, dan pada putaran sedang kadar CO turun
karena pada saat tersebut
throttle terbuka hampir setengah bukaan maksimum yang
mengakibatkan campuran lebih
kurus daripada saat kondisi idle, hal ini menyebabkan suhu dalam
ruang bakar meningkat
sehingga emisi CO dan HC menurun (Syahrani, 2006: 265).
Pemasangan turbocyclone yang
membuat turbulensi gas yang masuk ke karburator dapat membantu
pencampuran bahan
bakar dengan udara menjadi lebih homogen, sehingga pembakaran
semakin mendekati ideal.
Salah satu efek positif yang dihasilkan adalah menurunnya emisi
CO.
2. Analisa Pengaruh Penggunaan Turbocyclone terhadap Emisi Gas
Buang HC (ppm) Gambar 4 menjelaskan, bahwa emisi gas buang HC pada
motor 4 tak yang
menggunakan tanpa turbocyclone dan intake manifold standard
dengan motor 4 tak yang
menggunakan turbocyclone dan intake manifold dihaluskan pada
putaran 1500 rpm sebesar
390 ppm. Ini menunjukkan bahwa pada putaran rendah pun
penambahan komponen pemusar
gas bakar memiliki efek positif terhadap emisi HC yang
dihasilkan.
Pada putaran 3000 rpm, selisih HC adalah sebesar 38,125 ppm.
Meski terjadi
penurunan selisih jika dibandingkan dengan selisih pada putaran
1500 rpm, namun hasil
tersebut tetap positif. Sedangkan, pada putaran 5000 rpm sebesar
46,875 ppm
Pusaran di dalam ruang bakar menghasilkan pencampuran sempurna
dari bahan bakar
dan udara, sehingga pembakarannya menjadi sangat teratur, dengan
akibat berkurangnya
kemungkinan pembakaran sendiri (Arends & Berenschot, 1980:
65). Sejalan dengan pendapat
tersebut, emisi CO (%) dan HC (ppm) ditemukan semakin menurun
apabila diberikan alat
pemusar fluida. Proses pembakaran pun semakin stabil dengan
adanya pusaran fluida
tersebut, sebagaimana yang diungkapkan oleh Samat dan Jafaar
(2005:89) bahwa, kelebihan
yang diperoleh dengan mewujudkan aliran berpusar ini ialah: poin
2) pembakaran yang
-
5
stabil dalam julat kawasan operasi pembakaran, dan poin 5)
mengurangkan pembentukan
bahan cemar. Dengan demikian, maka pengurangan bahan cemar atau
polusi udara (dalam
hal ini khusus terhadap CO dan HC) tersebut dapat dilakukan
dengan membuat pusaran salah
satunya dengan turbocyclone yang merupakan pemusar dinamis.
Gambar 4 Grafik Rerata HC (ppm) Mesin tanpa Turbocyclone dan
Intake manifold Standar dan dengan
Turbocyclone dan Intake manifold Standar pada Putaran Mesin 1500
rpm, 3000 rpm, dan 5000 rpm
Menurut Boentarto dalam Wijayanto (2008:22) menyatakan bahwa,
homogenitas
campuran bahan bakar dan udara tergantung dari gerakan udara.
Hal tersebut dicapai bila
udara yang masuk dalam kondisi memusar atau turbulen, dan dari
hasil sedemikian, terlihat
bahwa semakin sempurnanya pembakaran dengan pusaran fluida yang
mendukung
meningkatnya level homogenitas campuran bahan bakar dan udara.
Dengan penjelasan di
atas, terungkap bahwa ketidaktepatan pencampuran (improper
mixing) bahan bakar dan udara
menyebabkan peningkatan emisi gas buang, dan salah satu upaya
untuk memperbaiki proses
pembakaran untuk lebih sempurna ialah dengan memastikan
pencampuran yang tingkat
homogenitasnya tinggi, salah satunya dengan membuat aliran pusar
(swirl) dan/atau turbulen.
B. Analisa Pengaruh Penghalusan Intake Manifold.
1. Analisa Pengaruh Penghalusan Intake Manifold terhadap Emisi
Gas Buang CO (%)
Gambar 5 Grafik CO (%) pada Mesin tanpa Turbocyclone dan Intake
Manifold Standar dengan tanpa
Turbocyclone dan Intake manifold Dihaluskan pada Putaran Mesin
1500 rpm, 3000 rpm, dan 5000 rpm
Selisih kekasaran permukaan (surface roughness) intake manifold
1 (tanpa proses
penghalusan) dan intake manifold 2 (dengan proses penghalusan)
:1) Ra pada lokasi 1
sebesar 6,30 m, dan 2) Ra pada lokasi 2 sebesar 3,68 m. Selisih
tersebut didapat dari rumus berikut:
Ra selisih = Ra Intake_Manifold_1 Ra Intake_Manifold_2 ( m)
636.875
60.375 72.625
269.5
27.125 37.125
0
100
200
300
400
500
600
700
1500 3000 5000
Tanpa Turbocyclonedan Intake ManifoldStandar
DenganTurbocyclone danIntake ManifoldStandar
0.2625 0.46625
1.995
0.07375 0.145
0.4875
0
0.5
1
1.5
2
2.5
1500 3000 5000
CO
(%
)
Putaran Mesin (rpm)
Tanpa Turbocyclonedan Intake ManifoldStandar
DenganTurbocyclone danIntake ManifoldDihaluskan
HC
(p
pm
)
-
6
Selisih emisi gas buang CO (%) pada motor 4 tak yang menggunakan
tanpa
turbocyclone dan intake manifold standard dengan motor 4 tak
tanpa turbocyclone dan intake
manifold dihaluskan pada putaran 1500 rpm sebesar 0,1475%. Hal
ini sejalan dengan teori
yang menyatakan bahwa kecepatan udara yang terlalu rendah
membuat bensin yang
bercampur dengan udara terjatuh ke dinding saluran masuk (intake
manifold), akibatnya
campuran bahan bakar dan udara terlalu gemuk karena pengabutan
tidak sempurna (Otomotif
XVII/17, 2006 :36). Dengan dikuranginya gesekan pada diameter
dalam maka berkurang
pula koefisien gesek yang menyebabkan jatuhnya fluida kerja ke
dinding intake manifold.
Selain itu, dari Tabel 4.13 pada faktor mesin didapatkan nilai F
statistik dan nilai signifikansi
berturut-turut yaitu sebesar 58,416 dan 0,000 yang lebih kecil
dari 0,050. Dengan demikian,
maka hipotesis yang diterima adalah hipotesis H1, yaitu terdapat
perbedaan yang signifikan
pada kadar HC dan CO secara bersamaan pada faktor mesin.
Selisih CO pada putaran 3000 rpm sebesar 0,25125%. Hal ini
menunjukkan bahwa
putaran mesin tetap berdampak positif terhadap pengurangan emisi
gas buang. Terlebih
upaya untuk mendekatkan dengan pembakaran sempurna dengan cara
meminimalisir gesekan
dinding intake manifold sehingga fluida kerja semakin mudah
mengalir masuk ke dalam
ruang bakar.
Pada putaran 5000 rpm selisih CO sebesar 1,995%. Selisih ini
adalah selisih terbesar
yang membuktikan bahwa semakin tinggi putaran, maka udara
semakin mampat masuk
kedalam ruang bakar serta semakin lancarnya fluida masuk karena
efek pengurangan
hambatan pada dinding. Adapun putaran yang semakin tinggi
menyebabkan semakin
kurusnya campuran. This rich condition, combined with the cold
walls of the combustion
chamber, leads to very high CO and HC emissions. (de Nevers,
1997:493). Bertolak belakang
dari hal tersebut, jika semakin kurus maka kadar emsisi CO dan
HC akan semakin berkurang.
Secara menyeluruh, ditemukan selisih kadar CO (%) yang semakin
meningkat dengan
meningkatnya putaran mesin. Hasil tersebut membuktikan
pernyataan Arismunandar
(2005:30), bahwa salah satu diantara kerugian yang menyebabkan
adanya penyimpangan dari
siklus ideal adalah adanya kerugian energi karena gesekan antara
fluida kerja dengan dinding
salurannya. Oleh karena itu, semakin ideal pembakaran, emisi
yang dihasilkan semakin kecil.
2. Analisa Pengaruh Penghalusan Intake Manifold terhadap Emisi
Gas Buang HC (ppm)
Gambar 6 Grafik HC (ppm) pada Mesin tanpa Turbocyclone dan
Intake Manifold Standar dengan tanpa
Turbocyclone dan Intake Manifold Dihaluskan pada Putaran Mesin
1500, 3000, dan 5000 rpm
Emisi gas buang HC (ppm) pada motor 4 tak yang menggunakan tanpa
turbocyclone
dan intake manifold standard dengan motor 4 tak tanpa
turbocyclone dan intake manifold
dihaluskan pada putaran 1500 rpm sebesar 367,375 ppm. Pada
putaran 3000 rpm, dihasilkan
636.875
60.375 72.625 246.5
22.25 25.75 0
200
400
600
800
1500 3000 5000
HC
(p
pm
)
Putaran Mesin (rpm)
TanpaTurbocyclone danIntake ManifoldStandar
DenganTurbocyclone danIntake ManifoldStandar
-
7
selisih sebesar 33,25 ppm. Sedangkan, pada putaran 5000 rpm
dihasilkan selisih HC sebesar
35,5 ppm.
Untuk analisa menyeluruh pada semua putaran, bahwa terjadi
selisih kadar HC (ppm)
yang semakin menurun bersamaan dengan meningkatnya putaran
mesin.
Ganesan (2007:476) menyatakan bahwa.
There are several reasons for this (incomplete
combustion-pen).complete and
homogeneous mixing fuel and air is almost impossible. The
incomplete combustion
is due to: (i) Improper Mixing: due to incomplete mixing of the
air and fuel some
fuel particles do not find oxygen react with. This causes HC
emissions
Selanjutnya, Ganesan (2007: 475) berpendapat bahwa emisi gas
buang akan bergantung pada
pencampuran bahan bakar, yang juga bergantung pada komponen asal
bahan bakar. Dengan
demikian, berkurangnya emisi gas buang (baik CO maupun HC)
karena penghalusan
permukaan dalam intake manifold terbukti memicu pencampuran
bahan bakar yang semakin
homogen. Terlebih, Arismunandar (2005:30) menyatakan bahwa salah
satu diantara kerugian
yang menyebabkan adanya penyimpangan dari siklus ideal adalah
adanya kerugian energi
karena gesekan antara fluda kerja dengan dinding salurannya.
Kerugian energi tersebut
menjadi diperkecil dengan dihaluskannya dinding saluran yakni
Intake manifold.
C. Analisa Pengaruh Penghalusan Intake manifold dan Penggunaan
Turbocyclone Secara Simultan
1. Analisa Pengaruh Penghalusan Intake Manifold dan Penggunaan
Turbocyclone secara Simultan terhadap Emisi Gas Buang CO (%)
Gambar 7 Grafik CO (%) pada Mesin tanpa Turbocyclone dan Intake
Manifold Standar dengan
Penggunaan Turbocyclone dan Intake Manifold Dihaluskan pada
Putaran Mesin 1500, 3000, dan 5000rpm
Penggunaan turbocyclone dan penghalusan intake manifold secara
simultan
memberikan dampak terhadap emisi gas buang CO dan HC motor
bensin 4 tak. Perbedaan
emisi gas buang CO (%) pada motor 4 tak yang menggunakan tanpa
turbocyclone dan intake
manifold standard dengan motor 4 tak yang menggunakan
turbocyclone dan intake manifold
dihaluskan pada putaran 1500 rpm sebesar 0,11375. Hal ini
memiliki kesesuaian dengan
pernyataan Arends & Berenschot (1980: 65) bahwa pusaran di
dalam ruang bakar
menghasilkan pencampuran sempurna dari bahan bakar dan udara,
sehingga pembakarannya
menjadi sangat teratur, dengan akibat berkurangnya kemungkinan
pembakaran sendiri.
Terlebih, Arismunandar (2005:30) menyatakan bahwa salah satu
diantara kerugian yang
menyebabkan adanya penyimpangan dari siklus ideal adalah adanya
kerugian energi karena
gesekan antara fluida kerja dengan dinding salurannya. Sehingga
dua solusi yakni pemusar
udara dan pengurangan kerugian gesek dapat dilakukan dan
hasilnya adalah pengurangan
emisi CO.
0.2625 0.46625
1.995
0.14875 0.2125
0.7125
0
0.5
1
1.5
2
2.5
1500 3000 5000
TanpaTurbocyclone danIntake ManifoldStandar
DenganTurbocyclone danIntake ManifoldDihaluskan
CO
%
-
8
Pada putaran 3000 rpm terdapat selisih sebesar 0,25375%, hal ini
sama seperti analisa
pada putaran 1500 rpm, yakni telah membuktikan pernyataan Arends
& Berenschot perihal
pemusar udara dan Arismunandar tentang pengurangan gesekan.
Namun, hasil pada putaran
3000 rpm relatif lebih baik daripada putaran 1500 rpm. Ini
membuktikan bahwa semakin
cepat putaran maka terjadi pengurusan campuran yang berdampak
pada pengurangan emisi.
Selisih hasil pada putaran 5000 rpm sebesar 1,2825%. Hal ini
sama seperti analisa
pada putaran 1500 rpm, yakni telah membuktikan pernyataan Arends
& Berenschot perihal
pemusar udara dan Arismunandar tentang pengurangan gesekan.
Namun, hasil pada putaran
5000 rpm relatif lebih baik daripada putaran 1500 rpm, dan 3000
rpm. Ini membuktikan
bahwa semakin cepat putaran maka terjadi pengkurusan campuran
yang berdampak pada
pengurangan emisi.Untuk analisa menyeluruh pada semua putaran,
bahwa ditemukan selisih
kadar CO (%) yang semakin meningkat dengan meningkatnya putaran
mesin.
2. Analisa Pengaruh Penghalusan Intake Manifold dan Penggunaan
Turbocyclone secara Simultan terhadap Emisi Gas Buang HC (ppm)
Gambar 8 Grafik HC (ppm) pada Mesin tanpa Turbocyclone dan
Intake Manifold Standar dengan
Penggunaan Turbocyclone dan Intake Manifold Dihaluskan pada
Putaran Mesin 1500, 3000, dan 5000rpm
Emisi gas buang HC (ppm) pada motor 4 tak yang menggunakan tanpa
turbocyclone
dan intake manifold standard dengan motor 4 tak yang menggunakan
turbocyclone dan intake
manifold dihaluskan pada putaran 1500 rpm sebesar 530 ppm.
Sementara, selisih HC pada
putaran 3000 rpm sebesar 24 ppm. Fenomena terjadi pada putaran
3000 rpm motor 4 tak yang
menggunakan Turbocyclone dan Intake manifold Dihaluskan, ada 2
hasil yang tidak linear
yakni:1) pengujian 1 sebesar 183 ppm, dan 2) pengujian 4 sebesar
264 ppm. Hasil tersebut
disifati sebagai sebuah fenomena, karena 6 hasil pengulangan
lainnya menunjukkan hasil
yang terpaut jauh di bawah nilai-nilai tersebut. Bahkan nilai
dari 6 pengulangan lainnya
memiliki rerata yang lebih kecil daripada rerata motor 4 tak
yang menggunakan tanpa
Turbocyclone dan Intake manifold standar.
Ada beberapa kemungkinan hal tersebut terjadi. Pertama, terjadi
pengumpulan
deposit, karena lamanya penggunaan mesin untuk tes emisi.
Diantara penyebab emisi
hidrokarbon pada motor bakar bensin ialah deposit pada dinding
(Staudt, 1988 dalam Marji
2006:139). Jika penggumpalan terjadi pada probe gas analyzer
tidak sampai menutup proses
penyedotan (pengvakuman) emisi gas buang maka, gas analyzer
tetap membaca hasil.
Sedangkan, jika deposit tersebut menggumpal dan menutup total
probe, maka yang terjadi
ialah gas analyzer akan berhenti beroperasi dan mengeluarkan
bunyi sirene dengan pesan
bahwa probe tertutup. Kemungkinan yang kedua, ada kemungkinan
ikut terbakarnya minyak
pelumas mesin. Sebagaimana yang dinyatakan Staudt dalam Marji
(2006:139) Dalam
kenyataannya emisi HC tidak saja terjadi oleh proses pembakaran
akan tetapi juga oleh ikut
terbakarnya minyak pelumas mesin yang masuk ke dalam ruang
bakar. Lamanya proses tes
emisi gas buang, memungkinkan terjadinya penguapan karena
tingginya suhu mesin sehingga
minyak pelumas ikut terbakar dan menambah jumlah emisi gas buang
HC yang terbaca pada
2 pengulangan.
636.875
60.375 72.625
106 84.375
38.75 0
100
200
300
400
500
600
700
1500 3000 5000
TanpaTurbocyclone danIntake ManifoldStandar
DenganTurbocyclone danIntake ManifoldDihaluskan
HC
(p
pm
)
rpm
-
9
Hasil selisih pada putaran 5000 rpm ialah sebesar 35,875 ppm.
Hasil ini jauh lebih
kecil daripada putaran 1500 rpm. Semakin tinggi putaran, maka
selisih hasil akan semakin
kecil. Untuk analisa menyeluruh pada semua putaran, bahwa
terjadi selisih kadar HC (ppm)
yang semakin menurun bersamaan dengan meningkatnya putaran
mesin. Namun terdapat
perbedaan pada putaran 3000 rpm, seperti yang telah dijelaskan
di atas.
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasar hasil di atas dapat disimpulkan bahwa: 1) terdapat
pengaruh positif
penggunaan turbocyclone terhadap emisi gas buang CO dan HC
sepeda motor 4 tak putaran
rendah (1500 rpm), sedang (3000 rpm), dan tinggi (5000 rpm),
yakni penurunan kadar CO
(%) dan HC (ppm). Pengaruh tersebut dapat disimpulkan dari
adanya perbedaan yang
signifikan antara mesin tanpa turbocyclone dan intake manifold
standar dan mesin
menggunakan turbocyclone dan intake manifold standar. 2)
terdapat pengaruh positif
penghalusan intake manifold terhadap emisi gas buang CO dan HC
sepeda motor 4 tak
putaran rendah (1500 rpm), sedang (3000 rpm), dan tinggi (5000
rpm), yakni penurunan
kadar CO (%) dan HC (ppm) Pengaruh tersebut dapat disimpulkan
dari adanya perbedaan
yang signifikan antara mesin tanpa turbocyclone dan intake
manifold standar dan mesin tanpa
turbocyclone dan intake manifold dihaluskan.3) terdapat pengaruh
positif pengaruh
penghalusan intake manifold dan penggunaan turbocyclone terhadap
emisi gas buang CO dan
HC sepeda motor 4 tak putaran rendah (1500 rpm), dan tinggi
(5000 rpm), yakni penurunan
kadar CO (%) dan HC (ppm). Meski ada pengaruh negatif pada
putaran 3000 rpm
(memerlukan penyelidikan lebih lanjut), secara umum data
memaparkan pengaruh positif.
Saran
Hasil dalam penelitian dapat dijadikan salah satu referensi ilmu
pengetahuan dalam
kajian tentang CO dan HC. Namun, perlu dilakukan penelitian
lebih spesifik pada putaran
mesin selain yang telah diuji pada penelitian ini, serta dapat
pula dikaji emisi CO2 dan NOx
sehingga lebih komprehensif. Perlu adanya inisiasi yang mungkin
dapat dilakukan oleh
praktisi otomotif untuk meluaskan ide menghijaukan lingkungan
dalam bidang otomotif
dengan cara memberikan alternatif upaya mengurangi emisi gas
buang, semisal dengan
turbocyclone dan intake manifold. Dus, Penelitian ini dapat
dipakai pengembangan alat
pengurangan emisi gas buang yang menjadi salah solusi
pengurangan zat pencemar udara
tersebut di Indonesia sebesar 26% pada tahun 2020. Maka,
Pemerintah atau pengembang
diharapkan memberikan dukungan dukungan atas upaya penanganan
polusi udara dalam
otomotif, salah satunya dengan upaya sosialisasi penggunaan alat
turbocyclone dan
penghalusan intake manifold, sehingga muncul dukungan untuk
pemroduksian turbocyclone
dalam kapasitas yang lebih besar sehingga mampu menambah nilai
keterjangkauan harga
oleh konsumen.
-
10
DAFTAR RUJUKAN
-----.Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 28 Tahun 2008
Tentang Kebijakan
Industri Nasional.
-----.Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006
Tentang Kebijakan Energi
Nasional
-----.Perhubungan Darat Dalam Angka 2011 Edisi VIII Maret 2012
Departemen
Perhubungan. Jakarta: Direktorat Jenderal Perhubungan Darat
(www.hubdat.web.id
diakses tanggal 12 Desember 2012)
Adhiatma, Mesakh. 2007. Pengaruh Penghalusan Intake Manifold dan
Putaran Mesin
terhadap Daya yang Dihasilkan pada Honda Supra Fit. Karya Ilmiah
tidak
diterbitkan. Universitas Negeri Malang
Anwar, Badaruddin. 2009. Analisis Teknik Pembakaran pada Turbin
Uap sebagai Energi
Penggerak Mula. Jurnal Teknologi Vol.9 No.1 April 2009
Arends, BPM & Berenschot, H. 1997. Motor Bensin. Jakarta:
Erlangga.
Arismunandar, Wiranto. 1997. Penggerak Mula Motor Bakar.
Bandung: ITB.
de Nevers, N. 1995. Air Pollution Control Engineering. New York:
McGraw-Hill, Inc.
Febriarto, Temmy. 2002. Pengaruh Penghalusan Intake Manifold
terhadap Performansi
Motor Bakar Bensin. Surabaya: Jurnal Jurusan Teknik Mesin
Universitas Kristen
Petra.
Ganesan, V. 2007. Internal Combustion Engine, Third Edition. New
Delhi: Tata McGraw-
Hill Publishing Company Limited.
Incropera, Frank P. dan Dewitt , David P.. 1996. Fundamentals of
Heat and Mass Transfer
Fifth Edition. New York :John Wiley and Sons
Kulshrestha, S. K. 1989. Buku Teks Termodinamika Terpakai,
Teknik Uap dan Panas:
Penerjemah Budiharjo, I Made Kartika D., Budiarso. Jakarta:
Penerbit Universitas
Indonesia (UI-Press)
Nurfajariyanto, Ahmad.2007. Pengaruh Penggunaan Jenis Busi dan
Putaran Mesin
Terhadap Daya dan Kadar Emisi Gas Buang Motor Bensin Empat
Langkah. Karya
Ilmiah tidak diterbitkan. Universitas Negeri Malang
Raharjo, Wahyu Purwo. 2009. Pemanfaatan Oli Bekas dengan
Pencampuran Minyak Tanah
sebagai Bahan Bakar pada Atomizing Burner. Jurnal Penelitian
Sains & Teknologi,
Vol.10. No.2
Samat, Ismail & Jaafar, Nazri Mohd. Kelebihan Pemusar Udara
Ram Lengkung Berbanding
Ram Rata dalam Mengurangkan Emisi.2005. Jurnal Teknologi, 42(F)
Jun. 2005: 89106. Universitas Teknologi Malaysia
Suratman, M. 2003. Servis dan Teknik Reparasi Sepeda Motor.
Bandung: CV. Pustaka
Grafika
Suyanto, Wardan. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta: Penerbit
Depdikbud P2LPTK
Suyatno, Ir., M. Kes., TT. Analisis Multivariat (Uji
Beda/Komparatif.
Suyatno.blog.undip.ac.id (diakses tanggal 12 Nopember 2012)
Tanpa Pengarang. 2010. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Skripsi,
Tesis, Disertasi, Artikel,
Makalah, Laporan Penelitian, Edisi ke.. Malang: UM Press.
Vorbuger, T. V., Raja, J. 1999. Surface Finish Metrology Tutorial.
Galthersburg: US
Department of Commerce National Institute of Standards and
Technology
Wijayanto, Didiek W. 2008. Pengaruh Penggunaan Intake Manifold
Turbulensi pada Variasi
Putaran Mesin Terhadap Konsumsi Bahan Bakar dan Emisi Gas Buang
pada Honda
Tiger 2000. Karya Ilmiah tidak diterbitkan. Universitas Negeri
Malang