POSTER KARYA INOVASI PENELITIAN ILMIAH

 

PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTALITE DAN PUTARAN MESIN PADA MOBIL XENIA 2014 TERHADAP KARAKTERISTIK EMISI GAS BUANG

 

Link File:

 https://drive.google.com/file/d/16KRSY71cgrJW4DUJaVvm-P_f-RArnLab/view?usp=sharing 

LAPORAN KEGIATAN PENELITIAN

 

PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTALITE DAN PUTARAN MESIN PADA MOBIL XENIA 2014 TERHADAP KARAKTERISTIK EMISI GAS BUANG

 

 

 

 

 

Disusun oleh :

Nama                             : Ahmad Hafid Abdullah

Kompetensi Keahlian    : Teknik Kendaraan Ringan Otomotif

 

 

YAYASAN PENDIDIKAN BHINA TUNAS BHAKTI PATI

SMK BHINA TUNAS BHAKTI JUWANA

TAHUN PELAJARAN 2022/2023

 

 

 

 

Mengesahkan Penelitian dengan Judul

“PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTALITE DAN PUTARAN MESIN PADA MOBIL XENIA 2014 TERHADAP KARAKTERISTIK EMISI GAS BUANG”

SMK Bhina Tunas Bhakti Juwana

Tahun Ajaran 2022/2023

 

 

 

 

 

Ketua Kompetensi Keahlian    Teknik Kendaraan Ringan Otomotif                      Saminto, S.Pd.		Juwana, 28 November 2022 Kepala Laboratorium  Teknik Kendaraan Ringan Otomotif       Ahmad Hafid Abdullah, S.Pd.
Mengetahui, Kepala SMK Bhina Tunas Bhakti Juwana                                                    Muslih, S.Pd., M.M.

 

BAB 1

PENDAHULUAN

 

A.       LATAR BELAKANG

Pencemaran udara dewasa ini semakin menampakkan kondisi yang sangat memprihatinkan. Menurut Global Forest Watch, Indonesia berada pada peringkat ke 3 untuk emisi CO2 setelah Chine dan Amerika. Sebagian besar kendaraan bermotor menghasilkan emisi gas buang yang buruk, baik akibat perawatan yang kurang memadai ataupun dari penggunaan bahan bakar dengan kualitas kurang baik, Hal ini akan berakibat pula pada emisi gas buang yang dihasilkan mengingat 70-80% gas buang dihasilkan oleh kendaraan bermotor. Gas buang kendaraan bermotor terdiri atas zat tak beracun, seperti nitrogen (N2), karbondioksida (CO2), dan uap air (H2O). Sedangkan zat beracun yang dihasilkan kendaraan bermotor, seperti 60% karbon monoksida (CO), 15% hidrokarbon (HC), dan sisanya terdiri dari oksigen nitrogen (NOx), sulfur oksida (Sox), timbal (Pb), dan partikulat. (Sumber: warju, 2011:5).

Selain akibat dari teknologi kendaraan, kualitas bahan bakar yang dikonsumsi kendaraan pun memegang pengaruh yang besar atas polusi udara tersebut. Kadar CO dan HC berbahaya bagi manusia. Sering terjadinya keracunan CO dan HC yang mengakibatkan kematian. Gangguan sistem pernapasan yang terjadi dapat menjadi empisema. Bila kondisinya kronis dapat berpotensi menjadi bronkitis serta akan terjadi penimbunan CO dan HC dapat menjadi sumber karsinogenik atau penyebab timbulnya kanker, Diudara ambient yang normal, CO dan HC dapat mengalami oksidasi yang bersifat racun. Udara yang tercemar oleh gas CO dan HC tidak hanya berbahaya bagi manusia dan hewan saja, tetapi juga berbahaya bagi kehidupan tanaman. Pengaruh CO dan HC pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Pada konsentrasi lebih tinggi, gas tersebut dapat menyebabkan nekrosis atau kerusakan pada jaringan daun, dalam keadaan seperti ini daun tidak dapat berfungsi sempurna. Karena itu pemerintah beserta pengusaha/industri bekerja sama untuk mengatasi polusi udara yang dapat menyebabkan perubahan iklim dunia (global warming). Pengusaha/industri otomoif dituntut untuk memproduksi teknologi kendaraan yang dapat mengurangi emisi gas buang yang hasilkan kendaraan sedangkan pemerintah berupaya untuk mengembangkan bahan bakar yang mengandung timbal rendah dan ramah lingkungan.

Gas buang mengandung unsur-unsur antara lain CO, NO2, HC, C, H2, CO2, H2O dan N2. Adapun gas yang tidak beracun adalah N2 (nitrogen), CO2 (karbon dioksida), dan H2O (uap air). Sedangkan gas yang beracun yaitu CO (karbon monoksida), HC (hidrokarbon) dan Nox. Berdasarkan penelitian dari (Fernandez, 2009), Kepadatan lalu lintas yang disertai dengan hambatan-hambatan kemacetan, pola berkendara (driving pattern), kecepatan arus lalu lintas dan seterusnya akan mempengaruhi kecepatan laju kendaraan bermotor. Semakin tinggi kecepatan kendaraan yang digunakan pada suatu kendaraan bermotor, maka jumlah HC dan CO yang dikeluarkan semakin kecil. Hal ini berbanding terbalik dengan NO2, dimana semakin tinggi kecepatan kendaraan yang digunakan pada suatu kendaraan bermotor, maka jumlah NO2 yang dikeluarkan semakin besar. Komponen utama dari Nox adalah nitrogenoksida (NO) dan nitrogen-dioksida (NO2). NO adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berasa, dan akan terkonversi dengan cepat menjadi NO2 bila tersedia cukup oksigen.

 

B.        TUJUAN PENELITIAN

1.         Untuk mengetahui pengaruh bahan bakar pertalaite terhadap karakteristik emisi gas buang

2.         Mengetahui hubungan putaran mesin (RPM) dengan pencemaran udara akibat emisi karbon monoksida (CO) dari gas buang.

 

C.        MANFAAT PENELITIAN

1.      Sebagai bahan informasi ilmiah mengenai pengaruh bahan bakar pertalaite terhadap karakteristik emisi gas buang

2.      Membantu mengetahui tingkat polusi gas buang di berbagai tingkat putaran mesin (RPM).

 

 

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

 

A.        Proses Pembakaran

Pembakaran adalah serangkaian reaksi kimia antara bahan bakar dan oksigen berupa udara yang terjadi diruang bakar yang menghasilkan energi kalor. Oksigen ini diperoleh dari campuran bahan bakar dengan udara yang masuk ke dalam mesin. Komposisi dari udara tersebut sebagian besar mengandung oksigen dan nitrogen serta sebagian kecil dari udara tersebut mengandung gas yang lain.

Terdapat bermacam-macam jenis pembakaran yang dapat dijelaskan berikut ini:

1.        Pembakaran Sempurna

Proses terjadinya pembakaran sempurna yaitu jika campuran udara dengan bahan bakar sesuai dengan kebutuhan dan cukup waktu untuk pembakaran campuran udara-bahan bakar

b.         Pembakaran Tak Sempurna

Proses pembakaran tak sempurna terjadi bila kebutuhan oksigen untuk pembakaran tidak cukup terpenuhi. Produk yang dihasilkan dari proses pembakaran tak sempurna adalah hidrokarbon tak terbakar, karbon monoksida, karbon dioksida, NOx, dll.

c.         Pembakaran Dengan Udara Berlebih

Pada kondisi temperatur yang tinggi, nitrogen dan oksigen yang terdapat dalam udara pembakaran akan bereaksi dan akan membentuk oksida nitrogen (NO dan NO2).

B.        Emisi Gas Buang

Emisi gas buang dari kendaraan merupakan salah satu polutan yang mencemari lingkungan. Meningkatnya jumlah kendaraan bermotor yang beredar di masyarakat menyebabkan emisi gas buang juga semakin meningkat.

Emisi gas buang itu sendiri adalah sisa hasil dari suatu proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin yang tidak sempurna. Pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan kandungan emisi berupa CO, CO2, HC, O2, NOx dll. Emisi gas buang suatu kendaraan dapat diketahui dengan melakukan pengujian emisi. Emisi suatu kendaraan dapat dipengaruhi dengan besarnya lamda.

Lambda (λ) merupakan ukuran untuk mengetahui seberapa besar stokiometri tersebut berperan dalam campuran. Suatu campuran dikatakan campuran kaya bahan bakar, bila lambda (λ) >1, sedangkan campuran dikatakan kurus bahan bakar bila λ < 1. Sementara itu, campuran dikatakan ideal atau sesuai dengan stoikiometri bila λ≈1.

Penyebab terjadinya gas-gas yang menghasilkan emisi suatu kendaraan dapat dijelaskan sebagai berikut :

1.        CO (Carbon Monoksida)

Gas ini terjadi bila bahan bakar atau unsur C tidak mendapat ikatan yang cukup dengan O2 artinya udara yang masuk ke ruang silinder kurang atau suplai bahan bakar berlebihan

b.        CO2 (Carbon Dioksida)

Gas ini terjadi akibat pembakaran yang sempurna antara bahan bakar dan udara dalam hal ini oksigen.

c.         HC (Hidro Carbon)

Gas ini terjadi apabila proses pembakaran pada ruang bakar tidak berlangsung dengan baik atau suplai bahan bakar berlebihan.

d.        NOx (Nitrogen oksida)

Gas ini terjadi akibat dari panas yang tinggi pada ruang bakar akibat dari proses pembakaran sehingga kandungan nitrogen pada udara berubah menjadi NOx

e.      Lambda

Nilai lambda adalah komposisi campuran antara udara dan bahan bakar di mesin dari hasil gas buang di knalpot.

 

C.        Nilai Oktan

Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bahan bakar terbakar secara spontan. Di dalam mesin, campuran udara dan bahan bakar (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi.

Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bahan bakar juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari.

Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.

 

 

 

BAB III

METODE PENELITIAN

 

A.       JENIS PENELITIAN

Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimen mengenai variasi putaran mesin (RPM) terhadap emisi gas buang CO dan HC menggunakan bahan bakar pertalite.

 

B.        WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

1.         Waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan penelitian dimulai pada tanggal 7 Desember 2022 dan berakhir pada tanggal 8 Desember 2022

2.         Penyusunan penelitian ini dapat terlaksana karena adanya dukungan dari tempat-tempat yang kami gunakan dalam menguji bahan uji dalam penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium/bengkel Kompetensi Keahlian Teknik Kendaraan Ringan Otomotif SMK Bhina Tunas Bhakti Juwana.

 

C.        ALAT DAN BAHAN PENELITIAN

Dalam penelitian ini alat dan bahan yang digunakan ditampilkan dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 1.1 Alat dan Bahan

NO	ALAT DAN BAHAN	SPESIFIKASI
1	Satu Unit Mobil	Daihatsu Xenia 2014
2	Gas Analizer	-

 

D.       ALUR PENELITIAN

Kegiatan penelitian ini terdiri dari empat tahapan yaitu tahap persiapan, tahap penyedian bahan uji, tahap pengujian, dan tahap penyajian hasil penelitian. Tahap penelitian disajikan dalam gambar di bawah ini.

 

 

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

 

A.       HASIL DATA PENELITIAN

1.         Prosedur Pengujian Emisi

a.        Siapkan kendaraan yang akan diuji.

b.        Panaskan mesin kendaraan yang akan diuji, atau ukur oil temp (-/+ 80 C.

c.         Cek kebocoran pada knalpot kendaraan, jika tedapat kebocoran lakukan perbaikan.

d.        Hidupkan unit gas analyzer, tunggu sampai (-/+ 5 menit) untuk pemanasan alat.

e.        Setelah proses pemanasan selesai GAS READY akan muncul yag brearti alat siap di gunakan.

f.          Sebelum dilakukan pengujian emisi, alat di setting terlebih dahulu.

g.        Masukan exhaust probe ke knalpot kendaraan (-/+ 30 cm), dan tekan tombol ENTER.

h.        Amati pembacaan CO, HC, , dan lain-lain.

i.          Jika pergerakan angka tidak menunjukkan kenaikan atau penurunan yang cukup signifikan, maka pengukuran dapat di ambil hasil cetaknya.

j.           Tekan tombol PRINT

 

2.      Pengumpulan Data

Menghidupkan mesin selama kurang lebih 3 menit untuk mengetahui kondisi mesin dalam keadaan siap uji. Pengujian dilakukan dimana kendaraan dijalankan pada gas analizer, disajikan pada gambar sebagai berikut:

 

 

 

 

 

Pengujian dilakukan dengan kendaraan pada putaran mesin RPM 1000 sampai RPM 4000. Catat data kandungan emisi gas buang HC, CO, CO2, O2, Lambda di setiap variasi RPM kelipatan 500. Adapun perencanaan hasil pengujian emisi gas buang disajikan pada tabel sebagai berikut:

Tabel 1.2 Hasil Uji Emisi Gas Buang Bahan Bakar Pertalite

 

 

 

NO	RPM	CO (%)	HC (ppm)	CO2 (%)	O2 (%)	LAMBDA
1	1000	0.13	26	16.9	20.90	1.834
2	1500	0.08	40	17.6	20.90	1.803
3	2000	0.12	37	17.6	20.90	1.801
4	2500	0.04	23	17.7	20.90	1.803
5	3000	0.00	19	17.7	20.90	1.806
6	3500	0.02	50	17.4	20.90	1.816
7	4000	0.04	23	17.6	20.90	1.807

 

B.        ANALISIS HASIL PENELITIAN

Dari hasil pengambilan data yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

1.         CO tertinggi diperoleh 0.13% pada RPM 1000, dan yang terendah diperoleh 0.00% pada RPM 3000.

2.         HC tertinggi diperoleh 50% pada RPM 3500, dan yang terendah diperoleh 19% pada RPM 3000.

3.         CO2 terdapat berubahan angka di rentang RPM 1000-4000, tetapi tidak terlalu signifikan. CO2 tertinggi 17.7 pada RPM 2500-3000, dan yang terendah 16.9 pada RPM 1000.

4.         O2 tidak ada perubahan data di rentang RPM 1000 – 4000.

5.         LAMBDA tertinggi diperoleh 1.834 pada 1000 RPM, terendah diperoleh 1.801 pada 2000 RPM.

 

Di bawah ini adalah tabel Standar Spesifikasi Emisi Gas Buang.

 

 

BAB V

SIMPULAN

 

A.       SIMPULAN

Berdasarkan serangkaian pengujian yang dilakukan pada media uji, dapat disimpulkan bahwa pada kendaraan Daihatsu Xenia 2014 dengan menggunakan bahan bakar pertalite, memiliki emisi gas buang masih didalam rentang Standar yang ditetapkan oleh pemerintah. Dengan perolehan data emisi gas buang terbaik diputaran mesin (RPM) 2000-3000 memiliki nilai sangat rendah dan lebih ramah lingkungan dibandingan dengan tingkat RPM yang lain.