Widya Teknika Vol. 24 No 1; Maret 2016 ISSN 1411 – 0660: 48 - 52
PENGARUH LETAK MAGNET TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN EMISI GAS BUANG PADA ELECTRONIC FUEL INJECTION PADA SEPEDA MOTOR Sugiharto1, Nova Risdiyanto Ismail2, Akhmad Farid3 ABSTRAK Peningkatan efisiensi unjuk kerja mesin telah dicoba dengan berbagai cara yaitu mulai penambahan aditif pada bahan bakar, menaikkan nilai oktan bahan bakar, sampai pemakaian supercharger untuk peningkatan performa mesin. Salah satu perlakuan khusus yang diberikan pada bahan bakar untuk meningkatkan efisiensi mesin adalah dengan memberikan magnet terhadap bahan bakar sehingga menghasilkan resonansi partikel-partikel bahan bakar untuk memperoleh efisiensi pembakaran yang lebih baik. Perlakuan ini akan menyebabkan resonansi dan membuat tidak stabil rantai hidrokarbon serta lebih reaktif sebelum bahan bakar masuk ke dalam engine menjadikan pembakaran lebih sempurna dan menghasilkan daya mesin yang lebih baik. Selain itu ruang bakar tetap bersih sehingga mesin lebih awet, bersuara halus, pemakaian bahan bakar spesifik menjadi lebih rendah serta mengurangi kadar polutan dari gas buang. Varibel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu penggunakan jarak pemasangan electromagnet 30 cm dan 40 cm dari Pompa bahan bakar dengan variasi putaran 800, 1500 dan 2000 rpm. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan variasi jarak pemasangan electromagnet pada saluran bahan bakar memberikan perbedaan konsumsi bahan bakar spesifik (sfc) antara sistem bahan bakar standar dengan system bahan bakar yang dipasangkan electromagnet pada saluran masuknya. Kata kunci : Electric Fuel Injection, Magnetisasi.
PENDAHULUAN Kesadaran masyarakat akan pencemaran udara akibat gas buang kendaraan bermotor di kota-kota besar saat ini makin tinggi. Dari berbagai sumber bergerak seperti mobil penumpang, truk, bus, lokomotif kereta api, kapal terbang, dan kapal laut, kendaraan bermotor saat ini maupun dikemudian hari akan terus menjadi sumber yang dominan dari pencemaran udara di perkotaan. Di kota-kota besar sebagai contoh Jakarta, kontribusi bahan pencemar dari kendaraan bermotor ke udara adalah sekitar 70 %. Hal ini mengakibatkan kebersihan udara sangat buruk yang dan resiko kesehatan yang dikaitkan dengan pencemaran udara di perkotaan secara umum, banyak menarik perhatian dalam beberapa dekade belakangan ini. Di banyak kota besar, gas buang kendaraan bermotor menyebabkan ketidak nyamanan pada orang yang berada di tepi jalan dan menyebabkan masalah pencemaran udara pula. Beberapa studi epidemiologi dapat menyimpulkan adanya
48
hubungan yang erat antara tingkat pencemaran udara perkotaan dengan angka kejadian (prevalensi) penyakit pernapasan. Pengaruh dari pencemaran khususnya akibat kendaraan bermotor tidak sepenuhnya dapat dibuktikan karena sulit dipahami dan bersifat kumulatif. Kendaraan bermotor akan mengeluarkan berbagai gas jenis maupun partikulat yang terdiri dari berbagai senyawa anorganik dan organik dengan berat molekul yang besar yang dapat langsung terhirup melalui hidung dan mempengaruhi masyarakat di jalan raya dan sekitarnya. Penelitian ini akan mengulas dampak pencemaran udara yang diakibatkan oleh emisi gas bua ng kendaraan bermotor terhadap kesehatan maupun lingkungan khususnya kendaraan bermotor dengan bahan bakar fosil-bensin dan solar. Menurut data dari Badan Kesehatan Dunia (WHO), pencemaran udara di Indonesia, khususnya di kota-kota besar di Indonesia telah mengalami tingkat yang mengkhawatirkan dibandingkan dengan
Widya Teknika Vol. 24 No 1; Maret 2016 ISSN 1411 – 0660: 48 - 52
standar WHO. Berdasarkan data yang ada, total estimasi pollutant CO yang diestimasikan dari seluruh aktivitas adalah sekitar 686,864 ton pertahun atau 48,6 persen dari jumlah emisi lima polutan. Penyebab dari pencemaran udara itu sekitar 80 persen berasal dari sektor transportasi, dan 20 persen industri serta limbah domestik. Sedangkan emisi karbon akibat deforestasi dan degradasi hutan sebesar 20 persen. Pada kendaraan bermotor bagian yang mengeluarkan gas polutan adalah crange sistem (rumah mesin), sistem tangki bahan bakar dan sistem saluran gas buang ( knalpot ). Perkembangan teknologi bahan bakar dan motor bakar saat ini telah memungkinkan dicapainya proses pembakaran yang semakin baik dan sempurna, sehingga faktor emisi pencemar dapat dikurangi sekecil mungkin, modifikasi motor bakar secara berarti terjadi pada tahun 1970an dengan dikeluarkannya National Quality Standard di Amerika Serikat, perubahan- perubahan yang dilakukan dalam rencana mesin meliputi pemasangan (katup) valve sistem karburasi, sirkulasi uap BBM untuk mengurangi emisi tangki BBM, EGR (Exhaust Gas ReCirculation) System adalah sebuah sistem efektif mengurangi NOx pada gas buang dengan cara mensirkulasi kembali gas buang dan mencampurnya dengan udara di intake manifold, untuk menurunkan temperatur pembakaaran. Sebuah computer secara otomatis mengontrol jumlah gas buang yang di sirkulasi ulang (EGR) sesuai dengan kecepatan putar mesin Selain itu penerapan teori-teori yang mendukung motor bakar dalam aplikasi langsung pada peralatan uji motor bakar sangat bermanfaat untuk dapat meningkatkan kinerja mesin ataupun prestasinya. Untuk itu diperlukan suatu pengujian agar dapat diketahui sampai sejauh mana peningkatan prestasi yang didapat dari penerapan teori tersebut serta membandingkannya dengan kondisi sebelumnya. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah Mengetahui Pengaruh Letak Medan Magnet Pada Sepeda Motor EFI Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Dan Emisi Pembakaran.
Prinsip Kerja Mesin EFI EFI adalah sebuah kata singkatan dari Electronic Fuel Injection. Adapun pengertian dari EFI adalah sebuah sistem penyemprotan bahan bakar yang dalam kerjanya dikontrol secara elektronik agar didapatkan nilai campuran udara dan bahan bakar selalu sesuai dengan kebutuhan motor bakar, sehingga didapatkan daya motor yang optimal dengan pemakaian bahan bakar yang minimal serta mempunyai gas buang yang ramah lingkungan. Dalam kehidupan sehari hari nama EFI telah dipakai oleh merk Toyota, sedangkan merk lain mempunyai nama nama yang berbeda, akan tetapi prinsip dari semua sistem tersebut adalah sama. Aplikasi Sistem Pengaturan Elektronik pada kendaraan telah demikian pesatnya, seiring dengan kemajuan teknologi dan tuntutan global yang mensyaratkan baik aspek pemenuhan pengguna teknologi maupun aspek dampak lingkungannya, sehingga rancang bangun kendaraan modern dengan Advance Technology memiliki kelebihan/keunggulan yang mampu meningkatkan antara lain: 1. Unjuk kerja 2. Efisiensi penggunaan bahan bakar 3. Penanggulangan dampak lingkungan 4. Kenyamanan dan keamanan Penggunaan magnet ditujukan untuk menimbulkan ionisasi pada bahan bakar. Proses ionisasi diperlukan agar bahan bakar lebih mudah mengikat oksigen selama proses pembakaran dan mengurangi produk hidrokarbon yang tidak terbakar hasil proses pembakaran bahan bakar. Hal ini disebabkan ukuran struktur molekul bahan bakar akan berubah menjadi ikatan yang lebih kecil akibat magnetisasi . Ukuran molekul yang lebih kecil ini secara langsung akan berakibat pada semakin mudahnya proses pembakaran dalam ruang bakar. Dengan kata lain proses magnetisasi pada bahan bakar akan membuat pembakaran lebin sempurna. Penelitian Terdahulu Penelitian pengaruh medan magnet terhadap penghematan bahan bakar telah dilakukan oleh peneliti. Beberapa diantaranya digunakan sebagai dasar untuk mendukung pelaksanaan penelitian ini.
49
Widya Teknika Vol. 24 No 1; Maret 2016 ISSN 1411 – 0660: 48 - 52
Abdul Rahman Umaternate.(2007), Kelompok peneliti ini meneliti pengaruh medan magnet pada penghematan bahan bakar. Penelitian dilakukan dengan memasang medan magnet pada posisi sesudah filter dan sebelum pengukur aliran pada instalasi mesin Premet XL. Unsur-unsur yang terkandung dalam bahan bakar hidrokarbon mempunyai juga kecenderungan sifat antara positif (H+) dan negatif (C-) dimana jumlahnya tidak sama, sehingga dengan jumlah positif dan negatif yang tidak sama aka zat tersebut dapat dipengaruhi medan magnet. Rumus dan istilah dasar pada medan magnet
Skema Mesin EFI dan Pemasangan Elektromagnet
Gambar 1. Skema Penelitian Konsumsi bahan bakar dan emisi Diagram Alir Penelitian
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Percobaan dilakukan 3 macam yaitu menggunakan medan elektromagnet dengan jarak 30cm dan 40cm dan percobaan dilakukan tanpa magnet. Setiap macam percobaan diulang sebanyak 4 kali. Variabel Penelitian Variabel dalam penelitian ini adalah : a. Variabel Bebas : Pengukuran konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang pada putaran mesin 800 rpm, 1500 rpm dan 2000 rpm b. Variabel terikat : Jumlah konsumsi bahan bakar (ml), Kadar CO(%), Kadar CO2(%), Kadar HC(ppm), Kadar O2(%).
50
Gambar 2. Diagram alir Jarak Magnet HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Konsumsi Bahan Bakar
Gambar 3. Grafik Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Konsumsi Bahan Bakar
Widya Teknika Vol. 24 No 1; Maret 2016 ISSN 1411 – 0660: 48 - 52
Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa dengan ditambahkannya pemasangan elektromagnet pada saluran inlet bahan bakar dapat menurunkan jumlah konsumsi bahan bakar pada mesin EFI. Nilai terendah didapat pada jarak pemasangan elektromagnet dengan jarak 30 cm terhadap saluran inlet bahan bakar menuju pompa bahan bakar. Namun saat pemasangan elektromagnet dengan jarak 40 cm dari inlet saluran bahan bakar konsumsi bahan bakar menjadi sedikit lebih tinggi dari saat pemasangan 30 cm, namun masih lebih rendah konsumsi bahan bakarnya dibandingkan dengan saat kondisi standart. Kenaikan konsumsi bahan bakar dari kondisi dipasang elektromagnet jarak 30 cm ke 40 cm dikarenakan faktor jarak yang lebih jauh dari inlet saluran bahan bakar, susunan partikel yang sebelumnya sudah selaras kembali sedikit berubah karena faktor jarak tersebut dan karena pengaruh panas dari luar. Susunan molekul kembali membesar dalam selisih jarak 10 cm, menyebabkan susunan molekulnya kembali mendekati seperti saat tanpa dipasangkan elektromagnet. Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah CO
saat pemasangan elektromagnet dengan jarak 40 cm kadar Carbonmonoksida kembali naik mendekati nilai tanpa magnet ( kondisi standart ). Dikarenakan susunan molekul bahan bakar kembali membesar dan kurang selaras, hal ini yang menyebabkan waktu pembakaran menjadi sedikit memerlukan waktu lebih lama dibandingkan saat dipasangkan elektromagnet pada jarak 30 cm. Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah CO2
Gambar 5. Grafik Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah CO2 Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa kadar CO2 paling rendah adalah pada saat kondisi dipasangkan elektromagnet dengan jarak 40 cm dari saluran inlet bahan bakar. Penurunan kadar CO2 ini disebabkan karena pembakaran yang kurang sempurna akibat susunan partikel kembali bebas, kurang beraturan dan pertikelnya kembali membesar saat jarak pemasangan elektromagnet 40 cm dari saluran inlet bahan bakar.
Gambar 4. Grafik Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah CO
Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah HC
Dari grafik diatas terlihat bahwa Carbon monoksida dari asap kendaraan bermotor terjadi karena pembakaran yang tidak sempurna yang disebabkan oleh kurangnya jumlah udara dalam campuran masuk keruang bakar atau bisa juga kurangnya waktu yang tersedia untuk menyelesaikan pembakaran. Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa kadar CO paling rendah terjadi pada saat dipasangkan elektromagnet dengan jarak 30 cm dari saluran inlet bahan bakar. Namun
Gambar 6. Grafik Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah HC
51
Widya Teknika Vol. 24 No 1; Maret 2016 ISSN 1411 – 0660: 48 - 52
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa Hidrokarbon yang tidak terbakar adalah akibat langsung dari ketidaksempurnaan pembakaran yang erat kaitannya dengan berbagai macam engine desain dan variable operasi. Dari faktor tersebut menunjukkan bahwa sumber HC lebih kompleks dibanding sumber kadar CO, bukan hanya disebabkan oleh kurangnya oksigen untuk pembakaran. Saat pemasangan electromagnet dengan jarak 40 cm kadar kembali naik mendekati nilai tanpa magnet ( kondisi standart ). Dikarenakan susunan molekul bahan bakar kembali membesar dan kurang selaras, hal ini yang menyebabkan waktu pembakaran menjadi sedikit memerlukan waktu lebih lama dibandingkan saat dipasangkan electromagnet pada jarak 30 cm. Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah O2
Kesimpulan Dari bebarapa keterangan di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa pembakaran menjadi lebih baik dan emisi gas buang paling rendah terhadap gas-gas berbahaya adalah dengan memasang elektromagnet pada jarak 30 cm dari saluran inlet bahan bakar, dibandingkan dengan tanpa magnet atau saat dipasang elektromagnet pada jarak 40 cm dari saluran inlet bahan bakar. DAFTAR PUSTAKA Aris Munandar. W, 1988, Pengerak Mula Motor Bakar, ITB, Bandung Daryanto, 1995, Dasar-Dasar Teknik Mobil, Edisi Kempat, Bumi Aksara, Jakarta. Daryanto, 1993, Teknik Servis Mobil, Edisi Kelima, Rineka Cipta, Jakarta De
Nevers,1995, Air Pollution Control Enginering, Graw Hill Chemical Enginering Series.Inc, Singapore.
Gatot Subiyakto, 2003, Pengaruh Penggunaan Turbo Cyclon Terhadap Kinerja Mesin Kijang 4 Tak, Penelitian Program SemiQue V P2MPT, Jurusan Teknik Mesin Univ. Widyagama, Malang. _______________, Materi Pelajaran Engine Group Step 2, PT. Toyota Astra, Jakarta, 1985, VEDC Malang. Gambar 7. Grafik Pengaruh Jarak Pemasangan Elektromagnet Terhadap Jumlah O2 Dari grafik di atas dapat diketahui kadar Oksigen naik pada kondisi dipasangkan elektromagnet dengan jarak 30 cm dari saluran inlet bahan bakar dimana nilainya melebihi kondisi tanpa elektromagnet atau kondisi standart. Namun kadar Oksigen kembali menurun jika dipasangkan elektromagnet dengan jarak 40 cm dari saluran inlet bahan bakar. Seiring dengan penurunan Hidrocarbon, kadar Oksigen pun menjadi rendah saat dipasangkan elektromagnet jarak 40 cm karena Oksigen banyak berikatan dengan Carbon.
52
