PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER AIR

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER AIR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP EMISI GAS BUANG CO DAN HC PADA MESIN TOYOTA KIJANG

SKRIPSI

Oleh : FEBRYAN ALFIANTO NUGROHO K2508007

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Februari commit to 2013 user


digilib.uns.ac.id

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER AIR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP EMISI GAS BUANG CO DAN HC PADA MESIN TOYOTA KIJANG

Oleh: Febryan Alfianto Nugroho K2508007

Skripsi diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user Februari 2013 iii


digilib.uns.ac.id

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

commit to user v


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Febryan Alfianto Nugroho. PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER AIR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP EMISI GAS BUANG CO DAN HC PADA MESIN TOYOTA KIJANG. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Februari 2013. Tujuan penelitian ini adalah 1) Mengetahui pengaruh penggunaan elektroliser air terhadap emisi gas buang CO dan HC pada mesin Toyota Kijang, 2) Mengetahui pengaruh pemanasan bahan bakar bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam upper tank radiator terhadap terhadap emisi gas buang CO dan HC pada mesin Toyota Kijang, 3) Mengetahui pengaruh penggunaan elektroliser air dan pemanasan bahan bakar bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam upper tank radiator terhadap emisi gas buang CO dan HC pada mesin Toyota Kijang. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Sampel penelitian adalah mobil Toyota Kijang tahun 1989 bernomor mesin 7855290. Teknik pengambilan sampel menggunakan teknik random sampling. Metode pengumpulan data menggunakan metode eksperimen. Variabel bebas penelitian ini adalah penggunaan elektroliser air dan pemanasan bahan bakar dengan variasi sirip pada pipa kapiler tembaga yang terdiri dari pipa kapiler tembaga tanpa sirip, pipa kapiler tembaga bersirip dengan jarak antar siri 10 mm, 20 mm, 30 mm. Analisis data dalam penelitian ini menggunakan metode deskriptif komparatif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa: 1) Ada penurunan penggunaan elektroliser air terhadap gas CO dan HC pada mesin Toyota Kijang. Penurunan emisi gas buang CO sebesar 0,84 % volume atau sebesar 28 % dan emisi gas buang HC sebesar 24,334 ppm volume atau 13 %, 2) Ada penurunan pemanasan bahan bakar bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam uppertank radiator terhadap emisi gas buang CO dan HC pada mesin Toyota Kijang. Penurunan emisi gas buang CO sebesar 2,54 % volume atau sebesar 85 % dan emisi gas buang HC sebesar 139,667 ppm volume atau sebesar 72 %, 3) Ada penurunan penggunaan elektroliser air dan pemanasan bahan bakar bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam uppertank radiator terhadap emisi gas buang CO dan HC pada mesin Toyota Kijang. Penurunan emisi gas buang CO sebesar 2,648 % volume atau sebesar 89 % dan emisi gas buang HC sebesar 140 ppm volume atau sebesar 73 %. Berdasarkan hasil penelitian di atas untuk mengurangi kadar emisi gas buang disarankan pemilik kendaraan mesin konvensional untuk menggunakan elektroliser air dan pemanasan bahan bakar.

Kata kunci: elektroliser air, pemanasan bahan bakar, pipa kapiler, sirip radial, upper tank radiator, emisi gas buang CO dan HC. commit to user vi


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Febryan Alfianto Nugroho, THE EFFECT OF THE USAGE OF WATER ELECTROLIZER AND HEATING GASOLINE FUEL THROUGH A RADIAL FINNED CAPILLARY TUBE IN THE UPPER TANK OF RADIATOR OF EXHAUST EMISSIONS CO AND HC FOR THE MACHINE OF TOYOTA KIJANG. The Thesis, Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University Surakarta. February 2013. The purpose of this study were: 1) To determine the effect usage of water electrolizer on exhaust emissions of CO and HC in the engine of Toyota Kijang, 2) To determine the effect usage of gasoline heating through a capillary tube which is radial finned in the upper tank of radiator on exhaust emissions of CO and HC in the engine of Toyota Kijang, 3) To determine the effect usage of water electrolizer and gasoline heating through a capillary tube which is radial finned in the upper tank of radiator on exhaust emissions of CO and HC in the engine of Toyota Kijang. This study is experimental. The sample in this study was the machine of Toyota Kijang made on 1989, with machine number 7855290. Random Sampling is used to draw the sample while experimental method is used to gather datas. Free variable of the research is the usage of water electrolizer and fuel heating with fin variations on the copper capillar tube consist of copper capillar tube without fin, finned copper capillar tube with the ranges between the fins are 10 mm, 20 mm, and 30 mm. The data analysis in this research uses comparative descriptive method. The result of this research shows that: 1) The usage of water electrolizer can reduce the highest level on exhaust emissions of CO and HC in the engine of Toyota Kijang. The different of CO exhaust emission is 0,84 % volume or 28 % while the HC exhaust emission is 24,334 ppm volume or 13 %, 2) The usage of fuel heating use 3 finned copper tubes in the upper tank of radiator can reduce the highest level on exhaust emissions of CO and HC in the engine of Toyota Kijang. The different of CO exhaust emission is 2,54 % volume or 85 % while the HC exhaust emission is 139,667 ppm volume or 72 %, 3) The usage of water electrolizer and the fuel heating use 3 finned copper tubes in the upper tank of radiator can reduce the highest level of exhaust emissions of CO and HC in the engine of Toyota Kijang. The different of CO exhaust emission is 2,648 % volume or 89 % while the HC exhaust emission is 140 ppm volume or 73 %. Based on the above result to reduce the exhaust emissions of a conventional engine vehicle owner are advised to use water electrolizer and gasoline heating. Key Words: water electrolizer, fuel heating, capillar tubes, radial fins, upper tank of radiator, CO and HC exhaust emission.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

MOTTO “Ketahuilah bahwa tidak ada sesembahan yang berhak disembah selain Allah dan mintalah ampunan untuk dosamu” (QS. Muhammad: 19) ”Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (QS. Alam Nashroh: 5-6) ”Barang siapa meniti suatu jalan untuk mencari ilmu, maka Allah memudahkan jalan baginya ke surga” (HR. Muslim) ”Baik perbuatan belum tentu baik hatinya, tapi baik hati pasti baik perbuatannya” (aku)

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdulillah Skripsi ini dipersembahkan kepada: 

Robbuna



Bapak dan Ibu tercinta



Saudara-saudariku tersayang



Sahabat-sahabatku



Teman-teman PTM dan PTB/S



Almamaterku

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam, yang telah memberikan ilmu, inspirasi dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER AIR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN

MELALUI PIPA

KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP EMISI GAS BUANG CO DAN HC PADA MESIN TOYOTA KIJANG” . Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS 3. Ketua program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 4. Ir. Husin Bugis, M.Si, selaku pembimbing I, yang telah memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 5. Danar Susilo Wijayanto., S.T., M.Eng. selaku pembimbing II, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 6. Drs. Suwachid, M.Pd., MT selaku Pembimbing Akademik. 7. Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku ketua laboratorium, yang telah memberikan kesempatan dan tempat guna pengambilan data dalam penelitian. commit to user x


digilib.uns.ac.id

8. Budi Santoso & Suroto selaku tool man, yang telah membantu dalam penyediaan sebagian alat yang dibutuhkan selama pengambilan data dalam penelitian. 9. ARIFIN SERVICE RADIATOR, yang telah membantu dalam pemasangan pipa kapiler tembaga bersirip radial profil lingkaran di dalam upper tank radiator. 10. Anggota penelitian kelompok: Roziq Faizin, Arif Nurachman, dan Yudhi Agil Saputro yang telah berjuang bersama-sama untuk mendapatkan gelar Sarjana. 11. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak mungkin disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya

Surakarta, Februari 2013

Penulis,

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL .........................................................................................

i

HALAMAN PERNYATAAN ...........................................................................

ii

HALAMAN PENGAJUAN ...............................................................................

iii

HALAMAN PERSETUJUAN ...........................................................................

iv

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................

v

HALAMAN ABSTRAK ....................................................................................

vi

HALAMAN ABSTRACT ................................................................................. vii HALAMAN MOTTO ........................................................................................ viii HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................

ix

KATA PENGANTAR .......................................................................................

x

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR .........................................................................................

xv

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ...................................................................

1

B. Identifikasi Masalah .........................................................................

3

C. Pembatasan Masalah..........................................................................

4

D. Perumusan Masalah ...........................................................................

4

E. Tujuan Penelitian ...............................................................................

4

F. Manfaat Penelitian .............................................................................

5

BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori .......................................................................................

6

1. Bahan Bakar Bensin ...................................................................

6

2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah ......................................

8

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

3. Proses Pembakaran Motor Bensin .............................................. 10 4. Perbandingan Campuran antara Udara dan Bensin .................... 11 5. Elektroliser Air ........................................................................... 12 6. Pemanasan Bahan Bakar ............................................................ 18 7. Reforming Bahan Bakar ............................................................. 19 8. Pipa Kapiler Bersirip .................................................................. 20 9. Sirip (fin) .................................................................................... 22 10. Radiator ...................................................................................... 23 11. Emisi Gas Buang ........................................................................ 23 B. Penelitian yang Relevan .................................................................... 26 C. Kerangka Berpikir....................................................................... ...... 27 D. Hipotesis ........................................................................................... 31 BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 32 1. Tempat Penelitian ....................................................................... 32 2. Waktu Penelitian ........................................................................ 32 B. Metode Penelitian .............................................................................. 32 C. Populasi dan Sampel.......................................................................... 33 1. Populasi Penelitian ..................................................................... 33 2. Sampel Penelitian ....................................................................... 33 D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................ 34 1. Identifikasi Variabel ................................................................... 34 2. Pelaksanaan Eksperimen ............................................................ 35 E. Teknik Analisis data .......................................................................... 46

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi data .................................................................................... 48 B. Pembahasan Data ............................................................................... 51 1. Perbandingan Emisi Gas Buang CO (dalam % volume) Menggunakan Elektroliser Air ................................................... 51 2. Perbandingan Emisi Gas Buang HC (dalam ppm volume) Menggunakan Elektroliser Air ................................................... 53 3. Perbandingan Emisi Gas Buang CO (dalam % volume) Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar .................................... 56 4. Perbandingan Emisi Gas Buang HC (dalam ppm volume) Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar .................................... 58 5. Perbandingan Rata-rata Emisi Gas Buang CO (dalam % volume) dari semua Percobaan ................................................... 60 6. Perbandingan Rata-rata Emisi Gas Buang HC (dalam ppm volume) dari semua Percobaan ................................................... 62 BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN A. Simpulan ............................................................................................ 65 B. Implikasi ............................................................................................ 65 1. Implikasi Teoritis

.................................................................... 66

2. Implikasi Praktis

.................................................................... 66

C. Saran .................................................................................................. 67 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 68

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Prinsip Kerja Mesin 4 langkah .................................................... Gambar 2.2

9

Grafik Perbandingan Campuran dengan Gas CO, HC, dan NOx ........................................................................................... 11

Gambar 2.3 Elektroliser Air .............................................................................

14

Gambar 2.4 Skema Cara Kerja Elektroliser ....................................................

15

Gambar 2.5 Skema Instalasi pada Mobil Karburator .......................................

16

Gambar 2.6 Profil Sirip Radial.........................................................................

22

Gambar 2.7 Radiator ........................................................................................

23

Gambar 2.8 Skema Paragdima Penelitian ........................................................

30

Gambar 3.1 Gas Analyzer ................................................................................

35

Gambar 3.2 Multimeter Digital ........................................................................

36

Gambar 3.3 Kompresor ...................................................................................

36

Gambar 3.4 Desain Radiator pada Penelitian ..................................................

37

Gambar 3.5 Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 30 mm..........................

37


38


38

Gambar 3.8 Elektroliser Air .............................................................................

38

Gambar 3.9 Bagan Alur Proses Eksperimen ....................................................

40

Gambar 3.10 Skema Aliran Bahan Bakar ..........................................................

41

Gambar 3.11 Skema Instalasi Elektroliser Air pada Mobil Karburator .............

41

Gambar 4.1 Pengaruh Penggunaan Elektroliser Air terhadap Emisi Gas Buang CO .................................................................................... 51 Gambar 4.2 Pengaruh Penggunaan Elektroliser Air terhadap Emisi Gas Buang HC ...................................................................................

54

Gambar 4.3 Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar terhadap Emisi Gas Buang CO ..............................................................................................

56

Gambar 4.4 Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar terhadap Emisi Gas Buang commit to user HC...............................................................................................

58

xv


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.5 Pengaruh Penggunaan Elektroliser Air dan Pemanasan Bahan Bakar terhadap Emisi Gas Buang CO pada Mesin Toyota Kijang............................................................................................

60

Gambar 4.6 Pengaruh Penggunaan Elektroliser Air dan Pemanasan Bahan Bakar terhadap Emisi Gas Buang HC pada Mesin Toyota Kijang............................................................................................

commit to user xvi

62


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Pengaruh Konsentrasi CoHb di dalam Darah dan Pengaruhnya terhadap Kesehatan Manusia ...........................................................

25

Tabel 2.2 Pengaruh Hidrokarbon Aromatic pada Kesehatan Manusia ............

26

Tabel 3.1 Format Pengambilan Data untuk Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) ..............................................................................

45

Tabel 3.2 Format Pengambilan Data untuk Emisi Gas Buang Hidro Karbon (HC).....................................................................................

46

Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang CO (dalam % volume) pada Mesin Toyota Kijang ..............................................................

48

Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang HC (dalam % volume) pada Mesin Toyota Kijang ...............................................................

49

Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang CO Menggunakan Elektroliser Air .................................................................................

51

Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang HC Menggunakan Elektroliser Air .................................................................................

53

Tabel 4.5 Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang CO Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar ..................................................................

56

Tabel 4.6 Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang HC Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar ..................................................................

58

Tabel 4.7 Perbandingan Rata-rata Pengukuran Emisi Gas Buang CO pada Mesin Toyota Kijang........................................................................

60

Tabel 4.8 Perbandingan Rata-rata Pengukuran Emisi Gas Buang HC pada Mesin Toyota Kijang........................................................................

commit to user xvii

62


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Kalibrasi Kabel Termokopel 1 (T1) .............................................................

72

2. Kalibrasi Kabel Termokopel 2 (T2) .............................................................

73


74


75

5. Hasil Pengukuran Temperatur Suhu Kendaraan Normal atau Tanpa Pemanasan Bahan Bakar (tanpa saluran pipa tembaga) ...............................

76

6. Hasil Pengukuran Temperatur Suhu Kendaraan Menggunakan Saluran Pipa Tembaga tanpa Sirip ............................................................................ 7. Hasil

Pengukuran

Temperatur

Suhu

Kendaraan

77

Kendaraan

Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak Antar Sirip 30 mm .............................................................................................................. 8. Hasil

Pengukuran

Temperatur

Suhu

Kendaraan

78

Kendaraan

Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak Antar Sirip 20 mm .............................................................................................................. 9. Hasil

Pengukuran

Temperatur

Suhu

Kendaraan

79

Kendaraan

Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak Antar Sirip 10 mm ..............................................................................................................

80

10. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Normal atau tanpa Pemanasan Bahan Bakar .............................................................

82

11. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan Elektroliser Air .....................................................................

83

12. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar melalui Saluran Pipa Tembaga tanpa Sirip ....................................................................................

84

13. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan Elektroliser Air dan Pemanasan Bahan Bakar melalui Saluran Pipa Tembaga tanpa Sirip ............................................................... commit to user xviii

85


digilib.uns.ac.id

14. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar Melalui Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip 30 mm ...................................................

86

15. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan Elektroliser Air dan Pemanasan Bahan Bakar Melalui Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip 30 mm..............................

87

16. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan Pemanasan Bahan Bakar Melalui Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip 20 mm ...................................................

88


89

18. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Kendaraan Menggunakan

Pemanasan Bahan Bakar Melalui Saluran Pipa

Tembaga dengan Jarak antar Sirip 10 mm ...................................................

90


91

20. Dokumentasi Pembuatan Elektroliser Air ....................................................

92

21. Dokumentasi Pembuatan Pipa Kapiler Tembaga dan Pemasangan Pipa Kapiler Tembaga Bersirip pada Upper Tank Radiator ................................

95

22. Dokumentasi Persiapan dan Pelaksanaan Penelitian ....................................

99

23. Daftar Kegiatan Seminar .............................................................................. 104 24. Pengesahan Proposal Skripsi ........................................................................ 107 25. Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ............................................................. 108 26. Surat Keputusan Dekan FKIP ...................................................................... 109 27. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Rektor UNS Surakarta .................... 110 28. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Kepala Lab. Otomotif PTM FKIP UNS Surakarta ............................................................................................. 111 29. Surat Keterangan telah Melakukan Penelitian ............................................. 112 commit to user xix

PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER AIR

Recommend Documents