LAPORAN PENELITIAN MANDIRI

LAPORAN PENELITIAN MANDIRI

ANALISIS EMISI GAS BUANG PADA MOTOR HONDA DENGAN SISTEM KARBURATOR SKEP VENTURI AIR BLOWER DAN HELMHOLTZ RESONATOR

Oleh: ABDUL HADI NIP. 19650905 199412 1 001

UNIVERSITAS PATTIMURA MARET 2016

HalamanPengesahan

JudulKegiatan

: AnalisisEmisi Gas BuangPada Motor Honda DenganSistemKarburator Skep Venturi Air Blower Dan Helmholtz Resonator

Peneliti/Pelaksana NamaLengkap NIDN Jabatanfungsional Program Studi

: Abdul Hadi, ST.,MT : 0005096504 : AsistenAhli : TekniksistemPerkapalan

Nomor HP Surel (e-mail) InstitusiMitra Alamat WaktuPelaksanaan BiayaKeseluruhan

: 081233232337 ::: Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - Ambon : 3 bulan : Rp 3.000.000,-

Ambon, 02 Maret 2016 Menyetujui, DekanFakultasTeknik

Peneliti,

Ir. DaudIlela, MT NIP.19531210 198003 1 006

Abdul Hadi, ST.,MT NIP. 19650905 199412 1 001

Mengetahui, KetuaLembagaPenelitian

Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MSc NIP. 19601024 198803 1 001

DAFTAR ISI

Halaman LEMBARAN JUDUL.............................................................................................. i LEMBARAN PENGESAHAN ............................................................................... ii DAFTAR ISI.............................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR................................................................................................ x DAFTAR TABEL ....................................................................................................xii BAB I PENDAHULUAN I.1 Latarbelakang ....................................................................................................... 1 I.2 Perumusanmasalah ............................................................................................... 2 I.3TujuanPenelitian.................................................................................................... 2 I.4 BatasanMasalah ....................................................................................................2

BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Penelitianpendahuluan .........................................................................................3 2.2 Prinsipkerja Helmholtz Resonator .......................................................................4 2.3 Persamaandasar Resonator Helmholtz dan side branch.......................................4 2.4 Karburator ............................................................................................................8 2.5 Pengertiankarburator skep venturi .......................................................................10 2.6 Prinsipkerjakarburator..........................................................................................11 2.7Emisi gas buangkendaraanbermotor .....................................................................18 2.7.1 Bahan-bahanpencemaranudara .........................................................................19

BAB III METODE PENILITIAN 3.1Waktudantempatpenelitian ...................................................................................22 3.2Variabelpenelitian ................................................................................................. 22 3.3Bahandanalatpenelitian ......................................................................................... 22 3.4Eksperimendan setup alat ..................................................................................... 22

BAB IV HASIL PENELITIAN 4.1. Hasil Dan Pembahasan .......................................................................................24

BAB V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan .........................................................................................................29 5.2. Saran ...................................................................................................................29 DAFTAR PUSTAKA

RINGKASAN Jumlahkendaraan yang semakinbanyakmengakibatkanemisitaskendaranjugasemakinmeningkatsehinggaperludidesain sebuahkendaran yangmempunyai performance danramahlingkungan. Penelitianinidilakukanpada motor Honda denganvariasiputaran 1000. 1300, 1500, 1700 dan 1900 rpm,untukmengujipengaruhemisi gas buangdenganmenerapkan air blower danhelmholtz resonator padakarburator skep venturi. Kosentrasiemisi gas buangkarburatorstandarpadaputaran 1900 rpm antara lain CO 2255.8 ppm, NO 29 ppm dan SO2 28 ppm. sedangkandenganmenerapkanair blower danhelmholtz resonatorpresentasenyamengalamipenurunanyaitu CO2478.2 ppm dan NO 16 ppm,sedangkan SO2 memperlihatkansedikitpeningkatansebesar 28.2 ppm. Sehinggadapatdisimpulkanbahwamenerapkanair blowerdanhelmholtz resonatorlebihmengurangiemisitas gas buangdarihasilpembakaran, dibandingkandengankarburatorstandar. Kata Kunci :Air Blower, Helmholtz Resonator, Emisi Gas Buang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LatarBelakang Sejalandenganperkembangantransportasi

yang

mengakibatkanaktivitasdalambidangteknologi

semakinpesatdewasaini, pun

meningkat.

Perkembanganinitaklepasdariperanantransportasi yang menjembatanikebutuhanoperasional. Salahsatutransportasi yang berkembangsaatiniadalahtrnsportasidarat, misalnyakendaraan roda dua

dan

roda

empat.

Dalampengoperasianperludiperhatikanhal-

halteknikberupasistempengapian, pemakianbahanbakarsehinggakendaraantersebutdapatberoperasidengandijalan.

Selainitu,

akibatdarijumlahkendaraan

yang

semakinbanyakmengakibatkantingkatemisitaskendaraanbermotor juga semakinmeningkat. Hasilpembakarandarikendaraanbermotorterdiridarisenyawa-senyawa tidakberbahayasepertinitrogen,

karbondioksida

terdapatsenyawa-senyawalaindalamjumlah

dan yang

uap

yang

air,

tetapididalamnya

juga

cukup

besar

yang

dapatmembahayakankesehatanmaupunlingkungan.

1.2.Perumusanmasalah. BagaimanapengaruhpemakaianKarburatorSkep VenturidenganAirBlowerdan Resonator Helmholtz sebelumAir Check Valveterhadapemisigas buangpada Motor Honda.

1.3.TujuanPenelitian UntukmengetahuipengaruhPenerapanKarburatorSkep

Venturi

denganAir

BlowerdanHelmholtzResonator sebelumAir CheckValve terhadapemisi gasbuangpada Motor Honda.

1.4.BatasanMasalah Berdasarkanpermasalahan

yang

dibahasdiatasdenganliteraturemaupunwaktu

yang

tersedia dan agar pembahasantidakmembiasakanmakamenitikberatkanPada : -

Motor yang dipakaisebagaiobjekpembahasaniniadalah Honda Revo 100

-

pengaruhAir Blower danHelmhotz Resonatorterhadapemisi gas buangpadaKarburator Skep Venturi sebelumAir Check Valvepada Motor Honda Revo 100 CC.

CC.

-

Temperaturruangan 30oC

-

Temperature kerja Motor 60oC -70oC

-

Motor beropersidalamkondisi normal

-

Pipa gas buangtidakbocor

2

BAB II STUDI PUSTAKA 2.1. Penelitian Pendahuluan PenelitianHermanVonHelmholtzLF(1821-1894)mengangkatantara fisika, fisiologidan psikologi.

Bukunya,

awalnyatampakpada

DiSensationsTone, musikdan

persepsi,

yang tetapi

diterbitkanpada

tahun

1862,

pada

padapemeriksaanlebih

dalam,

juga

merupakanbukuklasiktentangmasalahgetaran.

HelmholtzdanKoenigberadadi

UniversitasKönigsbergdi Prussia Timurpada waktuyang samasekitar1850dantidak diragukan lagi karena saling mengenal.Buku inimenggambarkanbentukResonatoryang iakembangkan untukmemilih keluarfrekuensitertentu darisuarayang kompleks. Fungsi Resonator untuk menghasilkan gelombang frekuensi tertentu atau memilih frekuensi tertentu dari sinyal yang ada. Resonator

Helmholtz

knalpot

Mufflerstelah

lamaditerapkandalam

sistempembuangankompresorperpindahan positifuntukmengurangitingkatkebisingandihasilkanolehdenyutgas.

Sebagaipersyaratan

ketatterhadap kinerjadan efisiensidarimufflertimbuldaripromosikualitasmanusia, penelitian kehidupanuntuk

mengurangitingkatkebisingandarimesin,terutamaalat

rumah

tangga,

sedangdidorong(Koai, K,-L.; Yang and Chan,J. 1996). padakemampuanHelmholtzResonator, yangmerupakanknalpotjenisreaktif,

SebuahHelmholtzResonator(Kinsler

etal.,

1982)

berisironggatunggal, dan satuatau beberapadileherkeluar darirongga. PrinsipHelmholtzResonatormenggunakanimpedansiyang

disebabkan

olehefekinersiaudaradi bagianleher danefekpegasoleh kompresidan perluasanudaradalam rongga,

danpalingefektif

dalamfrekuensiresonansiuntukmelawangelombang

suaradarikebisingandiruang(Panton, 1990;TohrudanIkuo, 1987). ProsedurumumdesainHelmholtzResonatoradalahpenentuanukurangeometrisdan bahanlapisanserap.

SetelahgeometriHelmholtzResonatorditentukan,

frekuensialami

dariHelmholtzResonatoradalah tetap. Jadikarakteristikkebisingan, seperti panjanggelombang, amplitudo,

frekuensi,harusdiukur

sebelumawaldariprosesdesainHelmholtzResonator,

danfrekuensisuarayang diinginkanakan berkurang.

2.2. Prinsip kerja Helmholtz Resonator Prinsip kerja Helmholtz Resonator adalah sebagai berikut : Pada saat gelombang menabrak ruang, maka sebagian akan diteruskan ke dalam ruangan dan sebagian akan dipantulkan. Gelombang berjalan dalam ruangan dan kemudian menabrak dinding bagian belakang dari Resonator dipantulkan menembus lubang. Panjang dari ruang resonator ini harus dihitung sehingga gelombang pantulan meninggalkan ruang Resonator harus tepat pada saat gelombang suara berikutnya datang ke ruang Resonator. Idealnya, bagian tekanan tinggi dari gelombang yang datang ke ruang Resonator beriringan dengan bagian tekanan rendah dari gelombang yang meninggalkan ruang Resonator, sehingga kedua gelombang suara tersebut dapat saling meniadakan. Fungsi dari Helmholtz Resonator adalah digunakan untuk mengurangi bunyi yang tidak diinginkan. Dengan membangun Resonator yang dirancang sesuai dengan frekuensi yang ingin dihapus, biasanya digunakan dalam gelombang dengan frekuensi yang rendah. Seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.1 : Sistem Resonator Helmholtz dan analog elektrikalnya dalam saluran udara. 2.3. Persamaan Dasar Resonator Helmholtz Dan Side Branch Dari gambar 2.1 dapat diturunkan persamaan dasar untuk Resonator helmholtz adalah sebagai berikut:

Gambar 2.2 : Resonator Helmholtz dan peredam getaran 4

Massa evektif Resonator Helmholtz dapat dihitung dengan rumus : =

Dimana :

(2.1)

S = Luas penampang leher = Idensitas fluida L = panjang leher yang evektif Untukleheryangbergelangpadakedua ujungnya, panjang efektifadalah sekitar : =

Dimana :

+ 1.7

(2.2)

= radius leher L = panjangleher yang sebenarnya Kekakuan

dari

Resonator

didefinisikan

sebagai

kebalikan

dari

kepatuhanpartikelperpindahan dalam arah yang positif menunjuk ke dalam sepanjang sumbu leher (lihat gambar 3.1). kekakuan k didefinisikan sebagai berikut : =k

(2.3)

Dimana : F = factor gaya yang diterapkan dalam arah di pintu leher Resonator. gayajugadapat ditulis dengan rumus sebagai berikut : F = P S,

(2.4)

di mana : F =gaya yang diterapkandiarah pintu masukleherresonator P = tekanan di pintu masuk leher S = daerah yang melintasi leher resonator Untuk mengembangkan kekakuan Resonator sebagai fungsi dari dimensi Resonator dengan persamaan untuk resonator sebagai berikut : = constan

(2.5)

Dimana : = Rasio heast spesifik V = Ronggaresonator Helmholtz Membedakan persamaan dari (3.5) sebagai berikut : 5

dP+

dV = 0

(2.6)

Dari persamaan (3.4)perubahandfferensialtekananDPsebagai berikut : =

(2.7)

= −

(2.8)

Perubahan dari Rongga Volume adalah dV di dapat sebagai berikut :

Dimanaperubahan volumeadalah negatifkarenaudara dironggadikompresi,mengganti persamaan dari (3.7), dan persamaan(3.8)menjadi persamaan(3.6)di dapat sebagai berikut : =0

(2.9)

atau ekuivalen yang di dapat sebagai berikut : =

=

(2.10)

Penyederhanaan

lebih

lanjutdari

persamaan(3.10)dapatdicapai

dengan

menggantidikecepatan suaradan alirangas ideal dapat di tentukan sebagai berikut :

Dimana :

=

(2.11)

c =Kecepatan suara P = Idensitas medium K = Jumlah gelombang Dua sumber redaman di Helmhotz Resonator pertama terdengar pada radiasi dari leher. Untuk pipa flens, resistansi radiasi bebas didapatdengan rumus sebagai berikut :

Dimana :

=

(2.12)

R = Tahananradiasidi leherHelmholtzResonator

=

(2.13)

Dimana : k = jumlah gelombang = Frekuensi eksitasi c = Kecepatan suara Sumberredamandi leher Resonator dapatdihitung dengan rumussebagai berikut : 6

(

=2

di mana:

)

(2.14)

L= panjangleher = Radiusleher Variabelyang digunakanuntuk menentukandiameter lehercukupbesar adalah sebagai berikut : = 0.83.10 ( )

Dimana :

(2.15)

ω =frekuensi eksitasi Impedansi mekanik dari sistem peredam pegas massa adalah sebagai berikut : =

Dimana :

+ (

− )

(2.16)

=menunjukkanredaman viskos μ=elemen massa s=kekakuanelemen impedansimekaniskeseluruhandariHelmholtzResonator adalah sebagai berikut : =

+

+

−

(2.17)

Dari persamaan (2.17)frekuensi alamiResonator Helmholtz, dilambangkan sebagaiω0, adalah frekuensialamiResonator Helmholtzdilambangkan sebagainolJadi : =

Dimana : 0=

(2.18)

frekuensi alamiresonator Helmholtz Frekuensipada sistemSidebranch denganHelmholtzResonatordiberikan oleh persamaan

(3.17)

dapat

digunakanuntuk

umumsistemakustikdapat

mewakiliperangkatdalam

direpresentasikandengan

sistemakustik.Secara

menggunakananalogi

akustikelektro

dalamanalogiSidebranch Resonator dapat dimodelkansebagai berikut :

Dimana :

=

(2.19)

7

= impedansi Resonator Helmholtz = impedansi mekanis Resonator Helmhotz. 2.4. Karburator Karburator merupakan bagian yang penting pada sepeda motor. Hampir semua sepeda motor menggunakan karburator karena umumnya sepeda motor menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya. Karena itu karburator yang baik harus mampu membuat gas yang sempurna dan sesuai dengan kebutuhan mesin pada setiap tingkat penggunaan dan kecepatan putaran mesin.

Gambar 2.3: Karburator Honda Revo 100 CC

Sebuah karburator pada dasarnya berbentuk pipa terbuka, sebuah “tenggorokan” atau “barel” melewatkan udara yang masuk ke dalam inlet manifold mesin. Pipanya sendiri berbentuk venturi: menyempit di bagian tengah dan kemudian melebar lagi, menyebabkan peningkatan kecepatan di bagian tersempit. Di bawah venturi adalah katup kupu-kupu yang disebut throtlle valve -sebuah disc yang dapat berputar menjadi vertikal, sehingga tidak membatasi aliran udara dan bensin sama sekali, atau dapat menjadi horizontal sehingga benar-benar menghambat aliran udara. Katup ini mengontrol aliran udara melalui tenggorokan karburator dan dengan demikian mengatur campuran jumlah udara / bahan bakar pada sistem , sehingga dapat diatur tenaga dan kecepatan mesin. Pada Prinsip kerja karburator berdasarkan hukum-hukum fisika seperti: Qontinuitas dan Bernauli. Apabila suatu fluida mengalir melalui suatu tabung, maka banyaknya fluida atau debit aliran (Q)adalah : Q = A. V = Konstan

(2.20)

Dimana: 8

Q = Debit aliran (m3/detik) A = Luas penampang tabung (m2) V = Kecepatan aliran (m/detik) Jumlah tekanan (P) pada sepanjang tabung alir (yang diameternya sama) juga akan selalu,tetap. Jika terdapat bagian dari tabung alir/pipa yang diameternya diperkecil maka dapat diperoleh kesimpulan bahwa bila campuran bensin dan udara yang mengalir melalui suatu tabung yang luas penampangnya mengecil (diameternya diperkecil) maka kecepatannya akan bertambah sedangkan tekanannya akan menurun. Prinsip hukum di atas tersebut dipakai untuk mengalirkan bensin dari ruang pelampung karburator dengan memperkecil suatu diameter dalam karburator.Pengecilan diameter atau penyempitan saluran ini disebut dengan venturi. Perbedaan tekanan merupakan dasar kerja suatu karburator, yaitu dengan membuat venture semakin cepat udara mengalir pada saluran venturi, maka tekanan akan semakin rendah dan kejadian ini dimanfaatkan untuk menghisap bahan bakar.

Dari prinsip hukum di atas dapat diturunkan persamaan dasar untuk karburator adalah sebagai berikut:

=

=

=

∆

Di dapat ∆

∆

∆

(2.21)

)

(2.22)

=

yang di bandingkan ∆ =

∆

∆

=

Setelah menggabaikan :

Dimana :

(∆

∆

∆

(2.23) di peroleh

∆

=

(2.24)

(2.25)

= Jumlah udara sepanjang saluran intake per unit waktu = Kepadatan udara di bagian saluran intake f

= Tekanan bahan bakar dalam campuran uap

Cconst = Jumlah aliran bahan bakar yang mengalir keluar dari main jet 9

∆

=Pengeluaran bahan bakar = Koefisien debit bahan bakar f

=Massa molar bahan bakar

= Kreakteristik koefisian udara 2.5. Pengerian Karburator skep venturi Pengertian Karburator skep venturi adalah karburator yang menggunakan kabel untuk menggerakkan skep. Berdasarkan gambar di bawah maka dapat diambil kesimpulan bahwa bensin akan terhisap dan keluar melalui venturi dalam bentuk butiran-butiran kecil karena saat itu kecepatan udara dalam venturi lebih tinggi namum tekanannya lebih rendah dibanding dalam ruang bensin yang berada di bagian bawahnya.

Gambar 2.4. Karburator Venturi Cara Kerja: 

Udara masuk karena tertarik oleh langkah hisap piton.



Saat udara melalui venturi, bensin keluar melalui needle jet berupa kabut.



Pilot jet mengambil bensin pada putaran idle / langsam, pencampuran komposisi bensin dengan udara dilakukan oleh setting idle (jumlah bensin tetap), saat putaran running bensin yang melalui pilot jet hampir tidak berpengaruh dan tugasnya diambil oleh needle jet.



Needle jet untuk saluran bensin pada putaran tinggi, jumlah bensin tergantung pada posisi jet needle melalui tarikan kabel gas (jumlah bensin tidak tetap) 10



Semakin tinggi sekep ditarik keatas maka semakin banyak udara dan semakin banyak bensin yang mengalir maka putaran mesin semakin cepat.



Setting idle untuk mengatur kompisisi perbandingan bensin dengan udara.

2.6. Prinsip kerja karburator 1. Prinsip Tekanan udara

pada mesin 4 tak atau 4 langkah kevakuman/tekanan rendah tercipta didalam ruang silinder pada saat langkah hisap (piston bergerak dari titik mati atas/TMA ke Titik Mati Bawah/TMB). Karena tekanan udara diluar silinder lebih tinggi, maka udara akan bergerak dari luar melewati lorong karburator, melewati intake, saluran porting, dan klep IN yang sedang terbuka menuju silinder dan kemudian mengisi ruang disana sehingga akhirnya tekanan udara didalam silinder kembali seimbang dengan tekanan udara diluar silinder. Udara yang bergerak mengalir dari luar melewati lorong karburator inilah yang kemudian dipakai sebagai media transportasi untuk mengangkut atau membawa serta kabut bensin yang diproduksi karburator.

Gambar 2.5: Prinsip dasaroperasikarburator 1. Prinsip Efek Venturi (Venturi effect) Lorong / saluran utama didalam karburator disebut sebagai Venturi.Lorong karbu dirancang lebih lebar di moncong karbu dan menyempit didalam supaya aliran udara dapat bergerak cepat saat memashuki venturi.Berdasarkan prinsip ini, udara yang bergerak cepat sepanjang lorong venturi menyebabkan tekanan udara didalam lorong venturi menjadi turun, lebih rendah dari tekanan udara normal didalam mangkok karbu.perbedaan tekanan di lorong venturi dengan di dalam mangkuk karbu ini memungkinkan bensin dari mangkok seperti

11

terhisap mengalir naik keatas menuju lorong venturi dan ikut tercampur dengan aliran udara disana menuju mesin.

Gambar 2.6: Prinsip Efek Venturi dan Desain Variabel Venturi 2. Tipe dan konstruksi Karburator Adanya dua jenis tipe karburator yg paling sering kita temui yaitu Tipe Karburator Vakum (Constant Velocity Carburetor) Dan satu lagi yaitu tipe Karburator Konvensional atau disebut juga Karbu Skep (Slide Carburetor / Variable Venturi Carburetor). Dua tipe karburator ini sebetulnya tetap bekerja berdasarkan prinsip yang sama seperti yang dijelaskan di bab diatas (prinsip tekanan udara dan venturi effect), hanya saja ada sedikit perbedaan pada mekanisme pengaturan naik turun skep nya. Karburator konvensional naik turun skep

12

langsung terhubung kabel dengan grip gas, sedangkan di karbu vakum, naik turun skep tidak langsung terhubung grip gas, tapi melalui perantara katup kupu-kupu terlebih dahulu.

Gambar 2.7: Diagram konstruksi Karburator Skep Didalam karburator terdapat beberapa jalur atau istilah teknisnya disebut ‘metering circuit’, yaitu jalur jalur yg berfungsi untuk “metering” atau mengatur jumlah debit bensin dan udara yang akan dikirim ke mesin. mekanisme metering circuit ini menjadi hanya dua sirkuit saja yg paling penting untuk keperluan setting yaitu Pilot circuit dan Main Circuit. Bagaimana sebuah karburator dapat menentukan circuit mana yang harus diaktifkan untuk melayani mesin motor yang selalu dinamis yaitu dengan mengacu pada angkatan skep yang naik turun sesuai pelintiran grip gas.

13

Gambar 2.8 : Mekanisme Metering Circuit a. Pilot circut : Berperan dari bukaan 0 (Langsam) s.d. ¼ bukaan skep.

Pilot circuit juga sering disebut sebagai Low Speed System, karena sangat terasa pengaruhnya

pada

saat

motor

dikendarai

di

kecepatan

rendah.

Bagian bagian dari Pilot circuit : 

Pilot jet berfungsi sebagai jalur keluarnya bensin dari mangkuk ke venturi.

14

Pilot jet 

Air

Jet

atau Air Bleed

berfungsi sebagai jalur masuknya udara dari

moncong karbu yang akan dicampur dengan bensin dari pilot jet.

Air Jet atau Air Bleed 

Air Screw Sebuah skrup pengatur (adjustment screw) yang menutup dan membuka

jalur lewatnya udara di air bleed yang menuju ke pilot jet.

Air Screw 

Coakan skep atau slide cutaway adalah bagian terbuka dipantat skep. Walau skep

tertutup penuh, bagian ini tetap memberi ruang buat udara untuk masuk. Semakin besar coakan atau cutaway nya, semakin banyak udara yang masuk dan semakin kering campuran mixture. Efek perubahan cutaway terasa di 1/8 sampai 1/4 skep, bahkan sampai 1/2 bukaan skep sebagai transisi ke putaran tengah.

15

Gambar 2.9 :Mekanisme dari Pilot sirkuit bekerja

Aliran udara yang sedikit ini tidak cukup menciptakan tekanan rendah dilorong karburator yang dibutuhkan untuk menarik bensin keluar dari jalur utama main jet.Untuk itu, diperlukan jalur circuit khusus yang bisa tetap mensuplai mixture ke mesin, yaitu jalur pilot jet dari mangkuk untuk mensuplai bensin, dikombinasi dengan jalur air bleed dari moncong karbu yang mensuplai udara untuk memudahkan pengabutan bensin.

Gambar 2.10: Diagram dari Pilot Circuit b. Main circuit : Berperan dari ¼ bukaan skep sampai Full throttle (gas poll). Main circuit atau sirkuit utama juga biasa disebut sebagai High Speed System, karena sangat terasa pengaruhnya dari kecepatan menengah sampai kecepatan puncak.

16

Gambar 2.11: bagian- bagian dari Main Circuit Bagian - bagian dari Main circuit terdiri dari : 

Jarum Skep (Jet Needle) berfungsi sebagai pembuka dan penyumbat jalur keluar bensin dari main jet ke Venturi.



Nosel (Needle Jet) adalah pasangan dari Jarum skep. Nosel ini berbentuk pipa yang berfungsi sebagai penampang/sarung/selongsong atau lintasan bagi jarum skep yg bergerak naik turun didalam nosel.



Main Jet

adalah pintu keluar utama bensin dari mangkuk karbu. Main jet

terhubung langsung ke nosel. Jika pilot jet berperan di kecepatan rendah, maka main jet berperan untuk kecepatan tinggi.

17

Gambar 2.12: Mekanisme Main sircuit Pada saat gas dipelintir lebih dalam, skep naik diatas ¼ angkatan, membuka pintu aliran udara menjadi lebih deras di lorong karbu.Tekanan rendah yang tercipta pada kondisi ini memadai untuk menarik bensin naik dari mangkuk melalui jalur main jet. Pada operasional kecepatan menengah ini, seberapa banyak jumlah bensin yang bisa naik keluar ke venturi akan ditentukan oleh celah clearance sumbatan jarum skep didalam nosel. Semakin naik jarum skep, semakin lapang pula jalan keluar bensin dari main jet.

2.7. Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Emisi kendaraan bermotor mengandung berbagai senyawa kimia. Komposisi darikandungan senyawa kimianya tergantung dari kondisi mengemudi, jenis mesin, alatpengendali emisi bahan bakar, suhu operasi dan faktor lain yang semuanya ini membuat pola emisi menjadi rumit. Jenis bahan bakar pencemar yang dikeluarkan oleh mesin dengan bahan bakar bensinmaupun bahan bakar solar sebenarnya sama saja, hanya berbeda proporsinya karenaperbedaan cara operasi mesin. Secara visual selalu terlihat asap dari knalpotkendaraan bermotor dengan bahan bakar solar, yang umumnya tidak terlihat padakendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin.Walaupun gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri dari senyawa yang tidakberbahaya seperti nitrogen, karbon dioksida dan upa air, tetapi didalamnya 18

terkandungjuga

senyawa

lain

dengan

jumlah

yang

cukup

besar

yang

dapat

membahayakankesehatan maupun lingkungan. Bahan pencemaran yangterutama terdapat didalam gas buang buang kendaraan bermotor adalah karbonmonoksida (CO), berbagai senyawa hindrokarbon, berbagai oksida nitrogen (NOx)dan sulfur (SOx), dan partikulat debu termasuk timbel (PB).Bahan bakar tertentuseperti hidrokarbon dan timbel organik, dilepaskan keudara karena adanya penguapandari sistem bahan bakar. Sebagai contoh, adanya reaksi di udara yang mengubah nitrogenmonoksida (NO) yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor menjadinitrogen dioksida (NO2 ) yang lebih reaktif, dan reaksi kimia antara berbagai oksidanitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilkan ozon dan oksida lain. Senyawa-senyawa di dalam gas buang terbentuk selama energi diproduksi untukmejalankan

kendaraan

bermotor.

Beberapa

senyawa

yang

dinyatakan

dapatmembahayakan kesehatan adalah berbagai oksida sulfur, oksida nitrogen, dan oksida karbon, hidrokarbon, logam berat tertentu dan partikulat. Pembentukan gas buangtersebut terjadi selama pembakaran bahan bakar fosil-bensin dan solar didalam mesin.Dibandingkan dengan sumber stasioner seperti industri dan pusat tenaga listrik, jenisproses pembakaran yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor tidak sesempurna didalam industri dan menghasilkan bahan pencemar pada kadar yang lebih tinggi,terutama berbagai senyawa organik dan oksida nitrogen, sulfur dan karbon. Selain itu gas buang kendaraan bermotor juga langsung masuk ke dalam lingkungan jalan rayayang sering dekat dengan masyarakat, dibandingkan dengan gas buang dari cerobongindustri yang tinggi. 2.7.1 Bahan-bahan pencemaran udara Bahan-bahan pencemaran udara yang mengganggu saluran pernafasan :  Oksida sulfur dan partikulat Sulfur dioksida (SO2) merupakan gas buang yang larut dalam air yang langsungdapat terabsorbsi di dalam hidung dan sebagian besar saluran ke paru-paru. Karenapartikulat di dalam gas buang kendaraan bermotor berukuran kecil, partikulat tersebutdapat masuk sampai ke dalam alveoli paru-paru dan bagian lain yang sempit.Partikulat gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri jelaga (hidrokarbon yangtidak terbakar) dan senyawa anorganik (senyawa-senyawa logam, nitrat dan sulfat).Sulfur dioksida di atmosfer dapat berubah menjadi kabut asam sulfat (H2SO4) danpartikulat sulfat.  Oksida Nitrogen

19

nitrogen dioksida(NO2) merupakan gas yang paling beracun. Karena larutan NO2 dalam air yang lebihrendah dibandingkan dengan SO2, maka NO2 akan dapat menembus ke dalam saluran pernafasan lebih dalam. Bagian dari saluran yang pertama kali dipengaruhi adalahmembran mukosa dan jaringan paru. Organ lain yang dapat dicapai oleh NO2 dariparu adalah melalui aliran darah.Karena data epidemilogi tentang resiko pengaruh NO2 terhadap kesehatan manusiasampai saat ini belum lengkap, maka evaluasinya banyak didasarkan pada hasil studieksperimental.  Karbon Monoksida Karbon monoksida dapat terikat dengan haemoglobin darah lebih kuat dibandingkan dari

oksigen

membentuk

karboksihaemoglobin

(COHb),

sehingga

menyebabkan

terhambatnya pasokan oksigen ke jaringan tubuh.Pajanan COdiketahui dapat mempengaruhi kerja jantung (sistem kardiovaskuler), sistem syarafpusat, juga janin, dan semua organ tubuh yang peka terhadap kekurangan oksigen.Pengaruh CO terhadap sistem kardiovaskuler cukup nyata teramati walaupun dalamkadar rendah. Penderita penyakit jantung dan penyakit paru merupakan kelompokyang paling peka terhadap pajanan CO. Selain dari pembakaran terdapat pula senyawa- senyawa yang tidak mengandung pembakaran yang dampaknya terhadap lingkungan selain manusia.Beberapa senyawa yangdihasilkan dari pembakaran sempurna seperti CO2 yang tidak beracun, belakangan ini menjadi

perhatian

orang.Senyawa

CO2

sebenarnya

merupakan

komponen

yang

secaraalamiah banyak terdapat di udara.Oleh karena itu CO2 dahulunya tidak menepatiurutan pencemaran udara yang menjadi perhatian lebih dari normalnya akibatpenggunaan bahan bakar yang berlebihan setiap tahunnya.Pengaruh CO2 disebut efekrumah kaca dimana CO2 diatmosfer dapat menyerap energi panas danmenghalangijalanya energi panas tersebut dari atmosfer ke permukaan yang lebihtinggi. Pengaruh

pencemaran

SO2

terhadap

lingkungan

telah

banyak

diketahui.

Padatumbuhan, daun adalah bagian yang paling peka terhadap pencemaran SO2, dimanaakan terdapat bercak atau noda putih atau coklat merah pada permukaan daun. Dalambeberapa hal, kerusakan pada tumbuhan dan bangunan disebabkan karena SO 2 danSO3 di udara, yang masing-masing membentuk asam sulfit dan asam sulfat.Suspensiasam di udara ini dapat terbawa turun ke tanah bersama air hujan dan mengakibatkanair hujan bersifat asam.Sifat asam dari air hujan ini dapat menyebabkan korosif padalogam-logam dan rangka -rangka bangunan, merusak bahan pakian dan tumbuhan.Oksida nitrogen, NO dan NO2 berasal dari pembakaran bahan bakar fosil.PengaruhNO yang utama terhadap lingkungan adalah dalam pembentukan smog. 20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Untukmemperolehhasil

yang

baikmakapenelitiandisusunberdasarkan

penelitiansebagaiberikut :

Gambar 3.1.Flow chart Penelitian

flow

chart

3.1. Waktu Dan TempatPenelitian Penelitian di lakukanselama 1 minggu di tempat yang telah di tentukan di lab pengujianmesinFakultasTeknikUniversitasPattimura Ambon.

3.2. Variabelpenelitian Pengertiandarivariabelbebasadalahmerupakanvariabel

yang

menjadisebabtimbulnyavariabeldependen(varibelterikat).Jadivariabelindependeadalahvariabe l

yang

mempengaruhi.Sedangkanpengertiandarivariabelterikatadalahvariabel

yang

di

pengaruhiatau yang menjadiakibatkarenaadanyavariabelbebas. (MenurutSugiyono 2002:3). 1.

Variabelbebas : Variasiputaran motor

2.

Variabelterikat : konsentrasiemisi gas buang CO, NO, dan SO2

3.3. Bahandanalatpenelitian. 1.

Bahan yang di gunakandalampenelitianiniadalah :  Pipatembaga : panjang 60 cm , berdiameter 6 mm  Selangkarburator : panjang 30 cm  Selangtipe TWIN WELDING HOSE berdiameter 6.5× 9.5 MM  Solatip  Klempipa ¼ inch

2.

Alat yang di gunakandalampenelitianiniadalah :  

Blower dengankecepatanudara 2.5 m/s × 2 Saringanudara Honda Revo



Resonator Jupiter Z 110 CC



Intake Manifold Jupiter Z 110 CC



Karburator Honda Revo 100 CC



Exhaust Honda Revo 100 CC

3.4. Eksperimendansetupperalatan. Setupperalataneksperimendalampenelitianinidapat di lihatpadagambarberikut. Eksperimental setup

22

Gambar 3.2.Skemaperalatanujieksperimen

1. a. Air Blower b. Air Filter 2. SkemaKarburator Venturi 3. Engine 4. Resonator 5. Exhaust

23

BAB IV HASIL PENELITIAN

4.1 Hasil Dan Pembahasan

Concentration of Engine Exhaust Gas Emission (ppm)

Hasilpenelitianinidiplotdalambentukgrafiksebagaiberikut : Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission

1400 1200 1000 800

CO NO SO2

600 400 200 0

0

10

20

30 40 50 Engine Runing Times (Second)

60

70

80


Gambar 4.1 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1000 rpm Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission

1400 1200 1000 800

CO NO SO2

600 400 200 0

0

10

20

30 40 50 60 Engine Runing Times (Second)

70

80

Gambar 4.2 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1300 rpm

Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission


1600 1400 1200 1000

CO NO SO2

800 600 400 200 0

0

10

20


60

70

80



2000 1800 1600 1400 1200

CO NO SO2

1000 800 600 400 200 0

0

10

20


60

70

80



2500

2000

1500

CO NO SO2

1000

500

0

0

10

20


60

70

80

Gambar 4.5 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1900 rpm HasilpengukurankarburatorstandardenganmenerapkanAir

BlowerdanHelmholtz

ResonatorPadaTabel 4.2 dapatdilihatpadagrafikberikutini.

25



1200 1000 800

CO NO SO2

600 400 200 0

0

10

20


60

70

80



2000 1800 1600 1400 1200

CO NO SO2

1000 800 600 400 200 0

0

10

20


60

70

80



1400 1200 1000 800

CO NO SO2

600 400 200 0

0

20

40 Engine Runing Times (Second)

60

80

Gambar 4.8 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1500 rpm

26



1800 1600 1400 1200

CO NO SO2

1000 800 600 400 200 0

0

10

20


60

70

80



3000 2500 2000

CO NO SO2

1500 1000 500 0

0

10

20


60

70

80

Gambar 4.10 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1900 rpm Hasilpengujianpada RPM 1000menunujukankarburatorstandardengankadar CO 1052.4 ppm, NO 54.6 ppm, SO2 19.6 ppm sedangkanpadapenggunaanAir Blower danHelmholtz Resonator menyebabkanpresentasepenurunanemisipadakadarCO 915 ppm, NO 11.6 ppm. Dan sedikitmeningkatkadarSO2sebesar 20.6 ppm. Hal serupajugaterjadipadaputaranmesin, menerapkanAir Blower dan Helmholtz Resonator yang dipakaiyaitupadaputaranmesin1300 , CO sebesar 1228.4 ppm, NO sebesar18.6ppm, SO2sebesar23.2ppmdanpadakeadaan motor standar yang mencapai1263.6 ppm emisitaskadar CO. Yang terjadipadaputaranmesintinggijugademikianyaitupada RPM 1500, 1700 dan 1900.AngkahasilpenelitianmenerapkanAir Resonatorlebihrendahkosentrasiemisi

BlowerdanHelmholtz gas

buang,

dengantanpamenerapkanAir

BlowerdanHelmholtz Resonator.

27

SehinggadapatdisimpulkanbahwamenerapkanAir Resonatorlebihmengurangiemisitas

gas

BlowerdanHelmholtz buangdarihasilpembakaran,

dibandingkandengankarburatorstandar.

28

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan Dari hasilpenelitianinidapatdisimpulakanbahwa :Penerepankarburator Skep Venturi dengan air blower dan Helmholtz resonator dapatmenurunkanemisi gas buang motor Honda yaitu CO 1570.4 ppm, NO 14,4 ppm dan SO2sebesar 24,72 ppm.

5.2. Saran Untukpenelitianselanjutnyadilakukanpengkajiantentang darimesinsebagaiakibatdaripengaruhAir BlowerdanHelmholtz Resonator .

performance

DAFTAR PUSTAKA

Koai, K,-L.; Yang dan Chan,j. 1996, Penelitian kehidupan untuk mengurangi tingkat kebisingan dari mesin. Sebagai persyaratan ketat terhadap kinerja dan efisiensi dari muffler timbul dari promosi kualitas manusia Kinsler et al,, 1982, Pada kemampuan Helmholtz Resonator, yang merupakan kenalpot jenis reaktif berisi rongga tunggal, dan satu atau beberapa di leher keluar dari rongga. 1990; Tohru dan Ikuo, 1987, Perluasan udara dalam rongga dan paling efektif dalam frekuensi resonansi untuk melawan gelombang suara dari kebisingan ruang Panton, Koai, KL, Yang, T. dan Chen, J., 1996, "Penerapan Metode Elemen Hingga untuk Menganalisa Noise Reduction Efek of Helmholtz Lampiran Resonator, 1722 November, 1996, " Disampaikan kepada Pertemuan Tahunan Winter ASME, Atlanta, GA. L Kinsler A Frey A Copp ens dan J Sanders Dasar-dasar Acous tics John Wiley and Sons New York NY ketiga edisi 1882. Srikandi Fardiaz , 1999. Polusi Air dan Udara. Bogor : Kanisius. Wardan Suyatno. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

LAPORAN PENELITIAN MANDIRI

Recommend Documents