PERNYATAAN PENULIS
SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 44 PERATURAN AKADAEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR No.159/H26/PP/2008.
YANG MEMBUAT PERNYATAAN
Nurhadi
MENGESAHKAN
1. Tim Penguji
Ketua : Ir. Herry Wardono, M.Sc. ...
Sekretaris : Harnowo Supriadi, S.T.,M.T ...
Anggota : M. Irsyad, S.T., M.T. ...
2. Dekan Fakultas Teknik
Dr.Ir.Lusmeilia Afriani, DEA NIP. 196505101993032008
ABSTRAK
PENGARUH PENGGUNAAN ZEOLIT ALAM LAMPUNG SEBAGAI ADSORBEN PADA SALURAN GAS BUANG TERHADAP
PRESTASI DAN KONSENTRASI EMISI GAS BUANG SEPEDA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH
Oleh NURHADI
Motor bensin dan diesel merupakan sumber utama polusi udara di perkotaan. Gas buang motor bensin mengandung nitrogen oksida (NO), nitrogen dioksida (NO2)
(NO2 dalam jumlah yang kecil - secara keseluruhan dinamakan NOx), karbon
monoksida (CO), dan senyawa organik yang tidak terbakar dalam bentuk
hidrokarbon (HC). Pencemaran udara yang disebabkan oleh gas buang (CO, NOx, HC) kendaraan bermotor dapat dikurangi dengan memanfaatkan potensi Sumber Daya Alam yang melimpah yaitu menggunakan zeolit alam Lampung.
Penelitian ini dilakukan dengan beberapa variasi pengujian diantaranya adalah pengujian berjalan (road test dan akselerasi) dan pengujian emisi. Pengujian road test dilakukan dengan menempuh jarak 3 km yang berjalan secara konstan. Sedangkan pengujian akselerasi menempuh kecepatan 0-80 km/jam (dengan perpindahan gigi) dan kecepatan 40-80 km/jam (tanpa perpindahan gigi). Untuk pengujian emisi dibagi menjadi dua bagian yaitu menggunakan zeolit dan tanpa zeolit. Zeolit yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua ukuran diameter (2,36 dan 4,75 mm) dan beberapa variasi volume (80, 160 dan 240 ml). Zeolit tersebut dikemas yang direkatkan oleh trape frame dan diletakkan didalam
silencer knalpot racing. Sehingga sebelum gas buang keluar lingkungan, terlebih dahulu terkontak dengan zeolit.
Dalam penelitian ini, terbukti zeolit mampu menghemat konsumsi bahan bakar hingga sebesar 17,31% pada pengujian road test jarak tempuh 3 km. Sedangkan pada pengujian akselerasi 0-80 km/jam mampu mempercepat waktu tempuh sebesar 10,27 % dan akselerasi 40-80 km/jam mampu mempercepat waktu 9,58 %. Untuk pengujian emisi, zeolit mampu menurunkan konsentrasi polutan gas HC hingga 37, 73 % pada putaran 3500 rpm dengan menggunakan zeolit sebanyak 240 ml, konsentrasi polutan gas CO2 turun sebesar 22,61 % pada putaran 3000
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Motor bensin dan diesel merupakan sumber utama polusi udara di perkotaan. Gas buang motor bensin mengandung nitrogen oksida (NO), nitrogen dioksida (NO2)
(NO2 dalam jumlah yang kecil - secara keseluruhan dinamakan NOx), karbon
monoksida (CO), dan senyawa organik yang tidak terbakar dalam bentuk
hidrokarbon (HC) [pikiran-rakyat, 2006].
Peningkatan perhatian lingkungan global telah mengarah pada kebutuhan untuk menekan emisi-emisi gas buang yang berbahaya, efisiensi pembakaran yang lebih baik, dan level yang tinggi terhadap pemurnian gas buang. Lean-burn/diesel enginees dengan oksigen yang berlebih dikarakteristikkan oleh konsumsi bahan bakar dan emisi CO2 yang lebih rendah dibandingkan dengan mesin-mesin yang
beroperasi pada rasio udara/bahan bakar yang stoikiometri karena efisiensi pembakarannya yang lebih baik. Namun, oksigen yang berlebih tersebut menyebabkan three-way catalyst konvensional tidak mampu mereduksi kadar NOx dalam gas buang. Bebeberapa jenis sistem katalis, seperti copper-zeolit, oksida logam, dan logam yang ditopang pada zeolit telah dikaji untuk menyelesaikan persoalan tersebut [wibisono-tech, 2006].
Pencemaran udara yang disebabkan gas buang (CO, NOx, HC) kendaraan bermotor dapat dikurangi yaitu dengan yang memanfaatkan zeolit alam dengan tujuan untuk mereduksi gas buang kendaraan bermotor menggunakan potensi Sumber Daya Alam yang mempunyai nilai tambah [lemigas.esdm, 2006].
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Utomo menunjukkan bahwa katalis zeolit Cu- ZSM-5 dapat digunakan untuk mengurangi kadar gas buang NOx dan SOx. Aktivitas katalis zeolit Cu-ZSM-5 sangat dipengaruhi oleh kecepatan putaran mesin dan temperatur, dimana aktivitas katalis zeolit Cu-ZSM-5 untuk emisi gas NOx menurun seiring meningkatnya laju putaran mesin, berturut-turut sebesar 65, 62, dan 52 %. Sedangkan aktivitas katalis zeolit Cu-ZSM-5 terhadap emisi gas SOx meningkat seiring meningkatnya laju putaran mesin, berturut-turut sebesar 12, 45, dan 59 % [Utomo, 2009].
Hasil pengujian yang dilakukan oleh Wahyudi menunjukkan bahwa penambahan batu
zeolit pada saluran gas buang kendaraan bermotor mampu mereduksi emisi gas buang
sebesar 32,18 % gas CO dan 8,83 % gas HC. Begitu juga unjuk kerja mesin
mengalami peningkatan sebesar 1,18 % untuk daya, torsi, BMEP. Efisiensi termis
meningkat sebesar 2,89 % dan sebaliknya Sfc turun sebesar 4,12 % [Wahyudi, 2008].
B. Tujuan dan Manfaat
Pelaksanaan dan penulisan laporan tugas akhir ini mempunyai tujuan sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh zeolit alam Lampung dalam mengendalikan emisi gas buang kendaraan bermotor.
2. Mengurangi polusi udara (CO, CO2 dan HC) kendaraan bermotor.
3. Mengendalikan gas buang kendaraan bermotor.
Sedangkan manfaat yang diharapkan dari laporan ini adalah agar dapat memberikan informasi kepada produsen dan pemakai kendaraan bermotor tentang fungsi zeolit alam dalam mengurangi emisi dari gas buang kendaraan bermotor dan pengaruhnya terhadap kinerja mesin.
C. Batasan Masalah
Batasan masalah diberikan agar pembahasan dari hasil yang didapatkan lebih terarah. Adapun batasan masalah yang diberikan pada penelitian ini, yaitu :
1. Mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah sepeda motor bensin 4 langkah (110cc), kondisi standar pabrik dan telah dilakukan tune-up / servis rutin sebelum pengujian dilakukan.
2. Zeolit yang digunakan adalah zeolit jenis klinoptilolit yang berasal dari Sidomulyo, Lampung Selatan.
4. Pengukuran emisi gas buang dan unjuk kerja motor dilakukan pada putaran
idle ( +850 rpm), 1000 rpm,1500 rpm, 2000 rpm, 3000 rpm dan 3500 rpm. 5. Volume zeolit yang di uji: 80 ml, 160 ml dan 240 ml.
6. Ukuran zeolit yang di uji: 2,36 mm dan 4,75 mm. 7. variabel uji:
Emisi: CO, CO2 dan HC
Performansi: konsumsi bahan bakar pada kecepatan konstan (40 dan 60
km/jam) dan akselerasi (0-80 km/jam dan 40-80 km/jam).
Umur pakai zeolit dilakukan dengan menempuh jarak 15 km, 30 km dan
60 km kemudian dilakukan uji emisi.
D. Hipotesa
Zeolit adalah sebagai adsorben dimana gas nitrogen serta gas-gas lainnya diikat pada bagian dari zeolit secara fisik. Hal tersebut telah dibuktikan oleh David S Sholl, bahwa salah satu kelebihan zeolit adalah menyerap nitrogen dan hidrogen serta campuran (N2 dan H2O) pada temperatur ruangan dengan selektif. Dalam
pemanfaatannya zeolit telah mengalami pengembangan sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk beberapa keperluan industri dan pertanian serta bagi lingkungan, terutama untuk menghilangkan bau, karena zeolit dapat menyerap molekul-molekul gas seperti CO, CO2, H2S dan lainnya [Wikipedia, 2006].
Hasil pengujian yang dilakukan oleh Wahyudi (2008) menunjukkan bahwa
mereduksi emisi gas buang sebesar 32,18 % gas CO dan 8,83 % gas HC. Begitu juga
unjuk kerja mesin mengalami peningkatan sebesar 1,18 % untuk daya, torsi, BMEP.
E. Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah:
BAB I : PENDAHULUAN
Terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, hipotesa, dan sistematika penulisan dari penelitian ini.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Berisikan tentang motor bensin 4-langkah, sistem karburator, teori pembakaran, parameter prestasi motor bakar,zeolit, sifat zeolit, aktivasi zeolit, dan kegunaan zeolit.
BAB III : METODE PENELITIAN
Berisi beberapa tahapan persiapan sebelum pengujian, prosedur pengujian, dan diagram alir pengujian.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Yaitu berisikan pembahasan dari data-data yang diperoleh pada pengujian motor bensin 4-langkah 110cc.
BAB V : SIMPULAN DAN SARAN
Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari penelitian ini.
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Alat dan Bahan Pengujian
1. Spesifikasi motor bensin 4-langkah 110 cc
Dalam penelitian ini, mesin uji yang digunakan adalah motor bensin 4-langkah 110 cc, dengan merk Suzuki Smash. Adapun spesifikasi mesin uji yang digunakan adalah sebagai berikut.
Merk dan tipe : Suzuki Smash Tipe mesin : 4 langkah, SOHC Sistem pendingin : Pendingin udara Jumlah silinder : 1 (satu) Gigi transmisi : 4 percepatan, manual
Aki : 12 V / 5 Ah
Kapasitas tangki bahan bakar : 4,3 liter Tahun Pembuatan : 2004
2. Alat yang digunakan
Berikut adalah alat-alat yang digunakan selama penelitian beserta keterangannya:
a. Stopwatch
b. Fuel Gas Analizer
Fuel gas analizer digunakan untuk mengukur gas buang hasil pembakaran.
Gambar 6. Fuel gas analizer c. Tachometer digital
Tachometer yang dipakai dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui putaran mesin (rpm).
Gambar 7. Tachometer digital
d. Perangkat analog
Gambar 8. Perangkat analog
e. Kemasan zeolit
Zeolit dikemas dengan menggunakan bahan kawat yang besarnya disesuaikan dengan ruangan pada saluran gas buang.
Gambar 9. Kemasan zeolit
f. Gelas ukur 500 ml
Gelas ukur 500 ml digunakan untuk mengukur volume bahan bakar.
Gambar 10. Gelas ukur 500 ml
g. Tangki bahan bakar buatan 200 ml
Digunakan sebagai wadah bahan bakar ketika proses pengambilan data. Sehingga tidak menggunakan tangki bahan bakar motor agar lebih mudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan bakar.
Gambar 11. Tangki bahan bakar buatan 200 ml
h. Kunci ring 8
Digunakan untuk membongkar pasang silencer knalpot.
Gambar 12. Kunci ring 8
3. Bahan utama
Zeolit alami
10,93 % Al2O3, 1,29 % Fe2O3, 0,16 % TiO2, 18,61 % L.O.I, 1,31 %
CaO, 0,68 % MgO, 1,54 % K2O, 0,75 % Na2O.
Knalpot racing model silencer besar merk DEVIL.
B. Persiapan Alat dan Bahan
Pertama, volume ruang sisa yang terdapat pada silencer diukur terlebih dahulu. Setelah didapatkan volumenya, maka dapatlah ditentukan volume ruang yang dipakai. Volume yang dipakai yaitu 240 ml dari volume ruang sisa pada silencer
sebesar 300 ml. Pada penelitian ini diambil 3 variasi volume yang digunakan yaitu mulai dari 80, 160 dan 240 ml. Kemudian langkah awal untuk mempersiapkannya adalah dengan mengambil bahan zeolit kemudian diayak terlebih dahulu untuk mendapatkan ukuran 2,36 mm dan 4,75 mm. setelah itu dibungkus dalam bungkusan zeolit yang sudah disiapkan. Bungkusan zeolit tersebut kemudian diletakkan pada ruang sisa yang terdapat pada silencer dan direkatkan dengan trap frame berikut diikat oleh kawat. Selanjutnya, sepeda motor yang digunakan pada pengujian di servis rutin/tune up terlebih dahulu sebelumnya agar mempunyai kondisi yang prima. Sebelum dilakukan pengujian berikut pengambilan data, kemudian mesin dipanaskan beberapa menit lalu pengujian dilakukan. Selama dilakukannya proses pengujian, sepeda motor diservis rutin dalam rentang waktu tertentu untuk menjaga kondisinya agar selalu prima pada setiap pengujian.
C. Prosedur Pengujian
Data yang diambil dalam pengujian ini adalah:
2. Pengujian emisi dengan kondisi knalpot menggunakan zeolit alami dengan 2 ukuran diameter ( 2,36 dan 4,75 mm) dan 3 jumlah volume ( 80, 160 dan 240 ml).
3. Pengujian konsumsi bahan bakar (road test) dengan kondisi knalpot tanpa menggunakan zeolit.
4. Pengujian konsumsi bahan bakar (road test) dengan kondisi knalpot menggunakan zeolit alami dengan 2 ukuran diameter ( 2,36 dan 4,75 mm) dan 3 jumlah volume (80, 160, dan 400 ml).
5. Pengujian akselerasi dengan kondisi knalpot tanpa zeolit.
6. Pengujian akselerasi dengan kondisi knalpot menggunakan zeolit alami dengan 2 ukuran diameter (2,36 dan 4,75 mm) dan 3 jumlah volume ( 80, 240, dan 240 ml).
Pengujian pada penelitian ini dikelompokkan menjadi dua yaitu pengujian emisi dan pengujian berjalan. Adapun prosedur pengujiannya sebagai berikut.
1. Pengujian Emisi
Pengujian emisi dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan zeolit terhadap emisi gas buang. Pengujian emisi dilakukan pada kondisi stasioner dengan mengikuti prosedur sebagai berikut:
1. Pemanasan Mesin
Tujuan dilakukannya pemanasan mesin adalah untuk mempersiapkan mesin pada kondisi kerja.
Setelah mesin berada pada kondisi kerja kemudian dilakukan kalibrasi gas analizer. Kalibrasi ini dilakukan secara otomatis.
3. Pengujian tanpa menggunakan zeolit.
Data yang didapatkan dari hasil pengukuran ini digunakan sebagai pembanding dengan data pada pengukuran menggunakan zeolit. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:
Mesin dalam keadaan menyala dalam kondisi idle dan probe sensor
telah dimasukkan dalam knalpot. Nilai pada fuel gas analizer dicatat.
Kemudian dengan langkah yang sama pula, pengukuran dilakukan
kembali untuk putaran mesin yang berbeda yaitu 1000,1500, 2500,3000 dan 3500 rpm.
4. Pengujian menggunakan zeolit
Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
Setelah mesin dimatikan kemudian zeolit dipasang pada silencer
knalpot dengan melepas sambungan pipa knalpot. Kencangkan baut dan pastikan pada kondisi rapat dan tidak ada kebocoran.
Setelah zeolit terpasang, mesin dihidupkan kembali lalu pengukuran
diulang kembali sesuai urutan pengukuran pertama.
Pengukuran dilakukan dengan pergantian variasi ukuran zeolit 2,36 dan
4,75 mm sedangkan untuk volume zeolit yaitu: 80, 160 dan 240 ml. Pengukuran pertama dan kedua dilakukan 3 x percobaan untuk tiap
Fuel Gas Analizer Knalpot
Engine
Gambar 13. Skema peralatan
Untuk tabel pengambilan data emisi diperlihatkan pada Tabel 1 dan 2. Tabel 1. Format data emisi tanpa zeolit
Tabel 2. Format data emisi terhadap variasi ukuran zeolit
Pengujian prestasi mesin pada pengujian berjalan ini untuk melihat perbandingan karakteristik kondisi knalpot tanpa zeolit dan menggunakan zeolit. Data yang diambil tiap pengujiannya melalui road test pada cuaca dan lokasi pengujian yang sama (permukaan kering) dengan beban kendaraan dan cara berkendara yang juga sama. Data – data yang ditampilkan pada pengujian road test adalah
data konsumsi bahan bakar (liter) pada kecepatan konstan (40 dan 60 km/jam) untuk jarak 3 km dengan bukaan gas yang sama dan data akselerasi dari keadaan diam (detik).
a. Konsumsi bahan bakar pada kecepatan konstan (40 dan 60 km/jam)
bensin dan diikat ke sisi samping sepeda motor, setelah itu botol tersebut diisi dengan bensin yang sudah disiapkan. Kemudian dilakukan pengujian dengan kondisi motor dengan knalpot tanpa zeolit. Jarak tempuh dapat diukur pada odometer, sedangkan waktu tempuh diukur dengan stopwatch.
Kemudian waktu tempuh pada stopwatch dicatat, dimana hal ini dilakukan agar dapat ditentukan kecepatan rata – rata selama perjalanan. Bensin yang tersisa diukur dengan gelas ukur, kemudian jumlah bensin awal dikurangkan dengan jumlah bensin yang tersisa, maka didapatkan jumlah bensin yang terpakai pada kondisi normal. Selanjutnya pengujian dengan kondisi motor dengan knalpot menggunakan zeolit. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat di tabel 3.
Tabel 3. Format data variasi volume zeolit terhadap konsumsi bahan bakar
diinginkan (80 km/jam), stopwatch dinon-aktifkan kemudian dicatat waktu tempuhnya. Untuk mencapai kecepatan yang diinginkan (80 km/jm), pengendara melakukan perpindahan gigi yang teratur dan sesuai setiap pengujian. Tabel 4 menampilkan format data akselerasi pada pengujian.
Parameter zeolit yang digunakan dan langkah-langkahnya sama seperti pada pengambilan data akselerasi dari keadaan diam, hanya saja stopwatch mulai diaktifkan ketika kecepatan awal yaitu 40 km/jam hingga kecepatan akhir yang diinginkan (80 km/jam) melakukan perpindahan perseneling dari gigi 2 sampai gigi 4. Pada Tabel 5 ditampilkan salah satu jenis pengujian data akselerasi. Tabel ini menampilkan data akselerasi pengujian kecepatan 40 hingga 80 km/jam.
3. Pengujian umur pakai zeolit
Pengujian umur pakai zeolit dilakukan untuk mengetahui nilai jenuh zeolit. Pengujian umur pakai zeolit dilakukan dengan cara touring dalam kota dengan menempuh jarak (15 km, 30 km dan 60 km) dengan variasi volume (80 ml, 160 ml dan 240 ml), setelah pengujian diatas selesai kemudian dilakukan pengujian emisi untuk mengetahui nilai jenuh dari zeolit. Prosedur pengujian emisi untuk umur pakai sama seperti dengan pengujian emisi.
Table 6. Format data umur pakai zeolit.
E. Diagram Alir Penelitian
Untuk diagram alir pada penelitian ini ditunjukkan oleh Gambar 6 sebagai berikut.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukannya pengujian zeolit terhadap sepeda motor 4 langkah pada saluran gas buang, didapatkan data-data prestasinya yaitu konsumsi bahan bakar dan akselerasi serta didapat data-data emisi gas buang. Parameter-parameter yang digunakan sebagai pembanding antara prestasi dan emisi sepeda motor 4 langkah tanpa menggunakan zeolit dengan zeolit alam murni. Pada pengujian road test dan emisi, penggunaan zeolit alami divariasikan ke dalam tiga variasi volume (80, 160, dan 240 ml) dengan variasi diameter zeolit yang digunakan pada pengujian ini adalah 2,36 mm, dan 4,75 mm.
Prosedur pengujian dimulai dengan pengujian berjalan dan pengujian emisi. Pengujian berjalan yang dilakukan terdiri dari pengujian konsumsi bahan bakar dengan cara road test (3 km) dengan kecepatan 40 dan 60 km/jam serta pengujian akselerasi 0 – 80 km/jm dan 40 - 80 km/jm. Pengujian emisi yang dilakukan adalah pada putaran mesin idle, 1500, 2500, 3000 dan 3500 rpm dengan tujuan untuk mengetahui kadar emisi gas buang sepeda motor benin 4-langkah dalam keadaan
A. Pengujian Berjalan
Data-data yang diambil pada pengujian ini terdiri dari pengujian konsumsi bahan bakar terhadap jarak tempuh 2 km (kecepatan konstan 40 km/jam dan 60 km/jam) dengan menggunakan 3 variasi zeolit alami (diameter 2,36 dan 4,75 mm) , serta waktu tempuh yang dilakukan pada pengujian akselerasi 0 -80 km/jam dan 40 – 80 km/jm.
1. Konsumsi bahan bakar pada jarak tempuh 3 km
a. Pengujian road test dengan kecepatan konstan 40 km/jam dan 60 km/jam
Pengujian secara road test dilakukan untuk membandingkan hasil pengujian antara saluran gas buang yang dipasang zeolit alami terhadap kondisi normal tanpa zeolit. Pengujian zeolit alami ini menentukan diameter terbaik (2,36 mm dan 4,75 mm) dan selanjutnya penentuan beberapa volume terbaik dari yang diuji (80 ml, 160 ml, dan 240 ml). Gambar 15 dan 16 merupakan hasil pengujian secara road test dengan kecepatan konstan 40 km/jam dan 60 km/jam yang dilakukan pada zeolit alami dengan membandingkannya terhadap kondisi normal tanpa zeolit.
Gambar 15. Pengaruh volume zeolit terhadap konsumsi bahan bakar dengan menggunakan zeolit berdiameter 2,36 mm.
sedangkan untuk kecepatan 60 km/jam terjadi penghematan konsumsi bahan bakar di setiap variasi volume. Penghematan konsumsi bahan bakar yang tertinggi terjadi pada volume 80 ml dengan bahan bakar yang terpakai sebesar 71,667 ml atau mengalami penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 17,31% sebaliknya penghematan konsumsi bahan bakar terendah terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 7,69 % (80 ml), sementara untuk volume 160 ml penghematan konsumsi bahan bakar sebesar 15,38 % (73,333 ml) dari keadaan normal tanpa zeolit (86,667 ml).
Berdasarkan penjelasan diatas dan grafik yang ditampilkan pada gambar 15, maka dapat diketahui bahwa dari 3 variasi volume zeolit yang diuji ternyata volume 240 ml memberikan penghematan konsumsi bahan bakar yang terkecil. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar volume zeolit yang digunakan maka luas kontak zeolit dengan gas buang semakin besar sehingga laju aliran gas buang akan terhambat yang menyebabkan gas buang yang berbalik (efek turbulensi) ke
Gambar 16. Pengaruh volume zeolit terhadap konsumsi bahan bakar dengan menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm.
Seperti halnya gambar 15, pengaruh volume zeolit terhadap konsumsi bahan bakar dengan menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm untuk kecepatan 40 km/jam pada gambar 16 adalah sama, sementara itu untuk kecepatan 60 km/jam terjadi penghematan konsumsi bahan bakar di setiap variasi volume. Penghematan konsumsi bahan bakar pada volume 80 ml sebesar 15,38 % (73,333 ml) dari keadaan normal tanpa zeolit (86,667 ml), sedangkan untuk volume 160 ml dan 240 ml bahan bakar yang dipakai sebesar 76,667 ml atau mengalami penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 11,54 %.
penghematan konsumsi bahan bakar di setiap variasi volume. Pada volume 80 ml penghematan konsumsi bahan bakar yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan selisih konsumsi bahan bakar 1,67 ml atau mengalami penghematan sebesar 2,32 % dibanding dengan menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm. Pada volume 160 ml penghematan konsumsi bahan bakar yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan selisih konsumsi bahan bakar 3,334 ml atau mengalami penghematan sebesar 4,55 % dibanding dengan zeolit berdiameter 4,75 mm. Sedangkan pada volume 240 ml penghematan konsumsi bahan bakar yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan selisih konsumsi bahan bakar 3,333 ml atau mengalami penghematan sebesar 4,35 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
2. Akselerasi 0 – 80 km/jam
Gambar 17. Pengaruh volume zeolit terhadap waktu pada percepatan 0 – 80 km/jam.
Dari gambar 17 yang ditampilkan, dapat dilihat bahwa penggunaan zeolit pada saluran gas buang dapat meningkatkan performa mesin. Ini di tunjukkan dari data yang diperoleh untuk berbagai variasi volume zeolit yang dipasang pada saluran gas buang mengalami peningkatan. Meningkatnya kemampuan akselerasi sepeda motor dapat dilihat dari waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan yang diinginkan. Semakin singkat waktu yang dibutuhkan maka semakin tinggi prestasi mesin sepeda motor.
sebesar 22,443 detik atau mengalami peningkatan sebesar 4,21 % dibanding tanpa menggunakan zeolit (23,43 detik).
Untuk zeolit dengan diameter 2,36 mm peningkatan prestasi mesin yang tertinggi sama dengan zeolit berdiameter 4,75 mm terjadi pada volume 80 ml. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan percepatan dari 0-80 km/jam sebesar 21,087 detik atau mengalami peningkatan sebesar 10 % dan waktu yang terendah terjadi pada volume 240 ml sebesar 22,570 detik atau mengalami peningkatan sebesar 3,67 % dibanding tanpa menggunakan zeolit (22,43 detik).
Berdasarkan uraian diatas, jadi prestasi mesin terbaik untuk volume 80 ml cenderung sama (hanya mengalami peningkatan sebesar 0,3 % untuk zeolit berdiameter 4,75 mm). Untuk volume 160 ml peningkatan waktu tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan selisih waktu 0,413 detik atau mengalami peningkatan sebesar 1,92 % terhadap zeolit berdiameter 4,75 mm dan untuk volume 240 ml peningkatan waktu tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan selisih waktu 0,127 detik atau mengalami peningkatan sebesar 0,56 % terhadap zeolit berdiameter 2,36.
3. Akselerasi 40 – 80 km/jam
pengambilan data untuk pengujian akselerasi 40 – 80 km/jam dilakukan penggantian gigi perseneling (dari gigi 2 hingga 4). Data akselerasi ditampilkan pada gambar 18.
Gambar 18. Pengaruh volume zeolit terhadap waktu pada percepatan 40 – 80 km/jam.
Untuk zeolit dengan diameter 4,75 mm waktu yang dibutuhkan untuk melakukan percepatan dari 40 - 80 km/jam pada volume 80 ml sebesar 18,433 detik (9,55 %), pada volume 160 ml waktu yang dibutuhkan sebesar 18,757 detik (7,96) dan pada volume 240 ml waktu yang dibutuhkan untuk melakukan percepatan dari 40 – 80 km/jam sebesar 19,323 detik (5,19 %) dibanding tanpa menggunakan zeolit (20,38 detik).
Jadi, berdasarkan penjelasan diatas prestasi mesin terbaik antara zeolit dengan diameter 2,36 mm dan 4,75 mm pada volume 80 ml tidak jauh berbeda hanya mengalami peningkatan waktu 0,006 detik ( 0,03%) untuk zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 160 ml tidak terjadi peningkatan waktu yang signifikan hanya mengalami peningkatan 0233 detik (0,012%) untuk zeolit berdiameter 4,75 mm dan untuk volume 240 ml juga hampir sama hanya mengalami peningkatan waktu sebesar 0,166 detik (0,86 %) untuk zeolit berdiameter 2,36 mm.
B. Pengujian Emisi
Penggunaan zeolit alami pada saluran gas buang menghasilkan unjuk kerja mesin yang meningkat, serta dapat menurunkan konsentrasi polutan CO, CO2 dan HC.
Penurunan konsentrasi HC, CO2 dan CO dapat dilihat seperti ditunjukkan pada
Gambar 19. Pengaruh volume zeolit terhadap emisi gas buang CO dengan menggunakan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Berbeda dengan pengujian berjalan, pada pengujian emisi semakin besar volume zeolit maka persentase yang dihasilkan semakin tinggi karena semakin banyak zeolit yang digunakan kemampuan untuk menyerap gas buang semakin tinggi. Ini ditunjukkan dari data yang diperoleh pada gamabar 19 untuk berbagai variasi volume zeolit yang dipasang pada saluran gas buang mengalami penurunan kadar gas CO. Pada putaran idle penurunan kadar gas CO pada volume 80 ml sebesar 0,371 % (6,65 %) dibanding tanpa menggunakan zeolit (5,582 %). Pada volume 160 ml terjadi penurunan kadar gas CO 0,893 % (16 %) dan untuk volume 240 ml terjadi penurunan kadar gas CO sebesar 0,934 % (16,73).
penurunan 17,25 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO 0,71 % atau mengalami penurunan 11,54 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 2000 rpm penurunan kadar gas CO tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 1,359 % atau mengalami penurunan 19,55 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,891 % atau mengalami penurunan 14,63 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 3000 rpm penurunan kadar gas CO tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,696 % atau mengalami penurunan 18,43 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,545 % atau mengalami penurunan 10,08 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
sebesar 0,318 % atau mengalami penurunan 5,44 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Gambar 20. Pengaruh volume zeolit terhadap emisi gas buang CO dengan menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm.
Pada putaran 1500 rpm penurunan kadar gas CO tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,938 % atau mengalami penurunan 16,94 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO 0,241 % atau mengalami penurunan 4,35 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 2000 rpm penurunan kadar gas CO tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,849 % atau mengalami penurunan 15,77 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,224 % atau mengalami penurunan 4,16 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 3000 rpm penurunan kadar gas CO tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 1,006 % atau mengalami penurunan 19,53 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,082 % atau mengalami penurunan 1,59 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
CO yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,252 % atau mengalami penurunan 4,55 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Bila dibandingkan gambar 19 dengan 20 maka akan didapatkan pemakaian zeolit dengan diameter terbaik terhadap penurunan kadar emisi gas CO. Pada putaran idle penurunan kadar gas CO untuk volume 80 ml yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,312 % atau mengalami penurunan 6,37 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,223 % atau mengalami penurunan 4,99 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,417 % atau mengalami penurunan 9,86 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,492 % atau mengalami penurunan 10,7 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 2000 penurunan kadar gas CO untuk volume 80 ml yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,144 % atau mengalami penurunan 2,85 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,039 % atau mengalami penurunan 0,79 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,364 % atau mengalami penurunan 8,02 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 3500 penurunan kadar gas CO untuk volume 80 ml yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,367 % atau mengalami penurunan 7,44 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO sebesar 0,483 % atau mengalami penurunan 9,57 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,052 % atau mengalami penurunan 1,09% dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Penurunan kadar gas CO yang tertinggi terjadi pada putaran mesin 2000 rpm dengan menggunakan zeolit berdiameter 2,36 mm dan volume yang dipakai sebesar 80 ml dengan penurunan kadar gas CO sebesar 4,732 % atau mengalami penurunan sebesar 19,55 % dibanding tanpa menggunakan zeolit sedangkan penurunan kadar gas CO terendah dengan zeolit yang sama terjadi pada putaran mesin 3507 rpm dengan volume yang digunakan sebesar 160 ml dengan pnuruan kadar gas CO sebesar 5,530 % atau mengalami penurunan sebesar 5,44 % dibanding tanpa menggunakan zeolit .
gas CO terendah dengan zeolit yang sama terjadi pada putaran mesin 3507 rpm dengan volume yang digunakan sebesar 80 ml dengan penuruan kadar gas CO sebesar 5,068 % atau mengalami penurunan 1,59 % dibanding tanpa menggunakan zeolit .
Gambar 21. Pengaruh volume zeolit terhadap emisi gas buang HC dengan menggunakan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Dapat dilihat pada gambar 21, HC yang tertinggi terjadi pada putaran idle hal ini disebabkan hidrokarbon yang tidak terbakar dapat terbentuk tidak hanya karena campuran udara bahan bakar yang gemuk, tetapi bisa saja pada campuran kurus bila suhu pembakarannya rendah dan lambat serta bagian dari dinding ruang pembakarannya yang dingin. Motor memancarkan banyak hidrokarbon kalau baru saja dihidupkan atau berputar bebas (idle) atau waktu pemanasan. Pemanasan dari udara yang masuk dengan menggunakan gas buang meningkatkan penguapan dari bahan bakar dan mencegah pemancaran hidrokarbon.
yang diperoleh untuk berbagai variasi volume zeolit yang dipasang pada saluran gas buang mengalami penurunan kadar gas HC. Pada putaran idle penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 1279,667 ppm atau mengalami penurunan 30,85 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas HC 894,333 ppm atau mengalami penurunan 21,26 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 1500 rpm penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 478,666 ppm atau mengalami penurunan 24,93 % dibanding taapa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 186 ppm atau mengalami penurunan 9,69 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 2000 rpm penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 147 ppm atau mengalami penurunan 14,93 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 17 ppm atau mengalami penurunan 1,73 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
penurunan 4,14 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 24,333 atau mengalami penurunan 1 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 3500 penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 1085 ppm atau mengalami penurunan 37,73 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 502,667 ppm atau mengalami penurunan 17,48 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Dari gambar 22 menunjukkan bahwa semakin besar volume zeolit maka emisi yang dihasilkan akan berkurang hal ini serupa seperti pada gambar 21 tetapi ada sedikit peningkatan kadar gas HC untuk putaran 1500 rpm pada volume 160 ml. Pada putaran idle penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 1145 ppm atau mengalami penurunan 32,27 % dibanding tanpa menggunakan zeolit, sementara penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas HC 199,333 ppm atau mengalami penurunan 5,62 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 1500 rpm terjadi peningkatan kadar emisi gas HC sebesar 185 ppm atau mengalami peningkatan 13,18 % dibanding tanpa menggunakan zeolit dan penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 83,666 ppm atau mengalami penurunan 5,96 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 3000 rpm penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 457,667 ppm atau mengalami penurunan 19,74 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 58 ppm atau mengalami penurunan 2,5 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Pada putaran 3500 penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 867,667 ppm atau mengalami penurunan 37,40 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas HC yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 251 ppm atau mengalami penurunan 10,82 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
berdiameter 4,75 mm dengan penurunan 653 ppm atau mengalami penurunan sebesar 27,17 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 1500 penurunan kadar gas HC untuk volume 80 ml yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas HC 200,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 14,82 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas HC yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan penurunan kadar gas HC 146,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 10,17 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Sedangkan untuk volume 240 ml penurunan kadar gas CO terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan 414,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 31,42 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
mengalami penurunan sebesar 3,84 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 3000 penurunan kadar gas HC untuk volume 80 ml yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan penurunan kadar gas HC 62 ppm atau mengalami penurunan sebesar 2,67 % dibanding dengan zeolit berdiameter 4,75 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas HC yang tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas HC 537,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 28,9 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas HC terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 459,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 24,61 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
mengalami penurunan sebesar 23,32 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Jadi penurunan kadar gas CO tertinggi untuk volume 80 ml terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm pada putaran idle dengan selisih kadar gas HC 480,67 ppm atau mengalami penurunan 16,76 % terhadap zeolit berdiameter 4,75 mm. Untuk volume 160 ml penurunan kadar gas HC terbaik terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm pada putaran 3000 dengan selisih kadar gas HC 537,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 28,9 % terhadap zeolit berdiameter 2,36 mm dan untuk volume 240 ml penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm pada putaran 1500 dengan selisih kadar gas HC 414,67 ppm atau mengalami penurunan sebesar 31,42 % terhadap zeolit berdiameter 2,36 mm. Penurunan kadar gas HC yang tertinggi terjadi pada putaran mesin 3505 rpm dengan menggunakan zeolit berdiameter 2,36 mm dan volume yang dipakai sebesar 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 1085 ppm atau mengalami penurunan sebesar 37,73 % dibanding tanpa menggunakan zeolit sedangkan penurunan kadar gas HC terendah dengan zeolit yang sama terjadi pada putaran mesin 3023 rpm dengan volume yang digunakan sebesar 160 ml dengan pnuruan kadar gas HC sebesar 24,333 ppm atau mengalami penurunan sebesar 1 % dibanding tanpa menggunakan zeolit .
mengalami peningkatan kadar gas HC sebesar 185 ppm atau mengalami peningkatan sebesar 13,18 % dibanding tanpa menggunakan zeolit, pada putaran 2005 rpm dengan menggunakan volume 80 ml mengalami peningkatan kadar gas HC sebesar 14 ppm atau mengalami peningkatan sebesar 2,93 % dibanding tanpa menggunakan zeolit serta pada putaran 2007 rpm dengan menggunakan volume 160 ml mengalami peningkatan kadar gas HC sebesar 56,667 ppm atau mengalami peningkata sebesar 6,93 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Akan tetapi sebagian besar terjadi penurunan kadar gas HC, penurunan kadar gas HC yang tertinggi terjadi pada putaran mesin 3512 rpm dengan volume yang digunakan sebesar 240 ml dengan penurunan kadar gas HC sebesar 867,667 ppm atau mengalami penurunan sebesar 37,40 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Gambar 23. Pengaruh volume zeolit terhadap emisi gas buang CO2 dengan
Sama seperti emisi gas HC pada gambar 21, pada gambar 23 juga terjadi peningkatan emisi tetapi peningkatan terjadi pada putaran 3500 rpm pada volume 160 ml. Pada putaran idle penurunan kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada volume
160 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,347 % atau mengalami
penurunan 15,02 % dibanding tanpa menggunakan zeolit (2.31 %). Sedangkan penurunan kadar gas CO2 yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan
penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,177 % (7,66 %).
Pada putaran 1500 rpm penurunan kadar gas CO2 pada volume 80 ml yaitu 0,177
% (7,66 %), pada volume 160 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,347
% (11,45 %) dan untuk volume 240 ml terjadi penurunan kadar gas CO2 sebesar
0,307 % (13,29 %) dibanding tanpa menggunakan zeolit (2,31 %).
Pada putaran 2000 rpm penurunan kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada volume
160 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,497 % atau mengalami
penurunan 17,64 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO2 yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar
gas CO2 sebesar 0,367 % atau mengalami penurunan 13,03 % dibanding tanpa
menggunakan zeolit.
Pada putaran 3000 rpm penurunan kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada volume
240 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,22 % atau mengalami
kadar gas CO2 sebesar 0,18 % atau mengalami penurunan 7,8 % dibanding tanpa
menggunakan zeolit.
Pada putaran 3500 terjadi peningkatan kadar emisi gas CO2 pada volume 160 ml
terjadi peningkatan sebesar 0,127 % atau mengalami peningkatan 5,42 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO2
tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
0,273 % atau mengalami penurunan 11,65 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Gambar 24. Pengaruh volume zeolit terhadap emisi gas buang CO2 dengan
menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm.
Dari gambar 24 menunjukkan terjadinya penurunan kadar emisi gas CO2 untuk
kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada volume 240 ml dengan penurunan kadar gas
CO2 sebesar 0,463 % atau mengalami penurunan 21,5 % dibanding tanpa
menggunakan zeolit (2,153 %). Sedangkan penurunan kadar gas CO2 yang
terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
0,046 % atau mengalami penurunan 2,14 %.
Pada putaran 1500 rpm penurunan kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada volume
penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,107 % atau mengalami penurunan 4,22 %.
Pada putaran 3000 rpm penurunan kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada volume
240 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,517 % atau mengalami
penurunan 22,61 % dibanding tanpa menggunakan zeolit (2,307%). Sedangkan penurunan kadar gas CO2 yang terendah terjadi pada volume 80 ml dengan
penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,104 % atau mengalami penurunan 4,55 %
Pada putaran 3500 rpm penurunan kadar emisi gas CO2 tertinggi terjadi pada
volume 240 ml terjadi peningkatan sebesar 0,46 % atau mengalami peningkatan 1853 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan penurunan kadar gas CO2 terendah terjadi pada volume 80 ml dengan penurunan kadar gas CO2
sebesar 0,036 % atau mengalami penurunan 1,45 % dibanding tanpa menggunakan zeolit.
Bila dibandingkan gambar 23 dengan 24 maka akan didapatkan pemakaian zeolit dengan diameter terbaik terhadap penurunan kadar emisi gas CO2. Pada putaran
idle penurunan kadar gas CO2 untuk volume 80 ml yang tertinggi terjadi pada
zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,026 %
atau mengalami penurunan sebesar 1,23 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO2 yang tertinggi terjadi
pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,156
% atau mengalami penurunan sebesar 8,63 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO2 terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,313 %
atau mengalami penurunan sebesar 18,52 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 1500 penurunan kadar gas CO2 untuk volume 80 ml yang tertinggi
terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
berdiameter 4,75 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO2 yang dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 2000 penurunan kadar gas CO2 untuk volume 80 ml yang tertinggi
terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
0,02 % atau mengalami penurunan 0,82 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO2 yang tertinggi terjadi
pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
0,117% atau mengalami penurunan sebesar 5,31 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO2 terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,206 %
atau mengalami penurunan sebesar 9,46 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 3000 penurunan kadar gas CO2 untuk volume 80 ml yang tertinggi
terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,147
% atau mengalami penurunan sebesar 7,42 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO2 terjadi pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,317 %
atau mengalami penurunan sebesar 17,91 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Pada putaran 3500 penurunan kadar gas CO2 untuk volume 80 ml yang tertinggi
terjadi pada zeolit berdiameter 2,36 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar
0,174 % atau mengalami penurunan 7,65 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Pada volume 160 ml penurunan kadar gas CO2 yang tertinggi terjadi
pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,3 %
atau mengalami penurunan sebesar 13,82 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm. Begitu juga dengan volume 240 ml penurunan kadar gas CO2 terjadi
pada zeolit berdiameter 4,75 mm dengan penurunan sebesar 0,047 % atau mengalami penurunan sebesar 2,32 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
Penurunan kadar gas CO2 yang tertinggi terjadi pada putaran mesin 3007 rpm
dengan menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm dan volume yang dipakai sebesar 240 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,54 % atau mengalami
mesin 3502 rpm dengan volume yang digunakan sebesar 80 ml dengan penuruan kadar gas CO2 sebesar 0,063 % atau mengalami penurunan sebesar 1,45 %
dibanding tanpa menggunakan zeolit .
Untuk zeolit dengan diameter 2,36 mm penurunan kadar gas CO2 yang tertinggi
terjadi pada putaran mesin 2012 rpm dengan volume yang digunakan sebesar 160 ml dengan penurunan kadar gas CO2 sebesar 0,49 % atau mengalami penurunan
sebesar 17,64 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Dengan menggunakan zeolit yang sama terjadi peningkatan kadar gas CO2 pada putaran mesin 3507
rpm dengan volume yang digunakan sebesar 160 ml dengan peningkatan kadar gas CO2 sebesar 0,17 % atau mengalami peningkatan sebesar 5,42 % dibanding
tanpa menggunakan zeolit .
Jadi penurunan kadar gas CO2 tertinggi untuk volume 80 ml terjadi pada zeolit
berdiameter 2,36 mm pada putaran 3500 dengan selisih kadar gas CO2 0,174 %
atau mengalami penurunan 7,65 % terhadap zeolit berdiameter 4,75 mm. Untuk volume 160 ml penurunan kadar gas CO2 terbaik terjadi pada zeolit berdiameter
4,75 mm pada putaran 3500 dengan selisih kadar gas CO2 0,3 % atau mengalami
penurunan sebesar 13,82 % terhadap zeolit berdiameter 2,36 mm dan untuk volume 240 ml penurunan kadar gas CO2 tertinggi terjadi pada zeolit berdiameter
4,75 mm pada putaran idle dengan selisih kadar gas CO2 0,313 % atau mengalami
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan maka didapatkan emisi yang terendah dengan pemakaian zeolit pada saluran gas buang sebesar 240 ml, sedangkan penghematan bahan bakar yang tertinggi didapatkan pada penggunaan zeolit 80 ml dengan kecepatan 60 km/jam dan daya yang tertinggi dihasilkan dengan menggunakan zeolit sebesar 80 ml pada percepatan 0 – 80 km/jam.
C. Pengujian Umur Pakai Zeolit
Pengujian umur pakai zeolit dilakukan dengan cara touring dalam kota dengan menempuh jarak 15 km, 30 km dan 60 km kemudian dilakukan pengujian emisi untuk mendapatkan nilai kadar emisi gas buang. Data – data hasil pengujian emisi
ditampilkan pada gambar 25, 26 dan 27 dalam bentuk grafik.
Gambar 25. Pengaruh jarak tempuh terhadap emisi gas buang CO dalam menentukan umur pakai zeolit dengan menggunakan zeolit
Berdasarkan data yang ditampilkan pada gambar 25, semakin tinggi volume zeolit yang digunakan pada saluran gas buang maka kadar emisi gas CO semakin menurun hal ini serupa dengan hasil pengujian kadar gas CO2 pada gambar 24
karena semakin banyak zeolit yang digunakan maka kemampuan untuk menyerap emisi gas buang semakin besar. Sedangkan untuk jarak tempuh, semakin jauh jarak yang ditempuh maka kemampuan zeolit untuk menyerap emisi gas buang semakin berkurang hal ini disebabkan banyaknya gas buang yang diserap oleh zeolit sehingga zeolit menjadi jenuh.
Gambar 26. Pengaruh jarak tempuh terhadap emisi gas buang CO2 dalam
menentukan umur pakai zeolitdengan menggunakan zeolit berdiameter 4,75 mm dan 2,36 mm.
Sama halnya seperti gambar 25, pada gambar 26 jarak tempuh juga mempengaruhi kemampuan zeolit untuk menyerap emisi gas buang. Kemampuan terendah zeolit untuk menyerap emisi gas CO2 juga sama dengan kemampuan
menyerap gas CO terjadi pada pemakain zeolit sejauh 60 km dengan volume yang digunakan 240 ml untuk zeolit berdiameter 2,36 mm dengan kadar gas CO2
yang dihasilkan 3,66 % atau mengalami penurunan 0,08% dibanding tanpa menggunakan zeolit. Sedangkan untuk zeolit berdiameter 4,75 mm kadar gas CO2 yang dihasilkan sebesar 3,55 % atau mengalami peningkatan 3 % bila
Gambar 27. Pengaruh jarak tempuh terhadap emisi gas buang HC dalam menentukan umur pakai zeolit dengan menggunakan zeolit
berdiameter 4,75 mm dan 2,36 mm.
Sama seperti gambar 25 dan 26, gambar 27 juga mengalami penurunan kadar gas HC yang tertinggi terjadi pada pemakaian zeolit sejauh 60 km dengan menggunakan volume sebesar 80 ml untuk zeolit berdiameter 2,36 ml kadar gas HC yang dihasilkan sebesar 3083 ppm atau mengalami penurunan 1,91 % dibanding tanpa menggunakan zeolit. Begitu juga untuk zeolit berdiameter 4,75 mm penurunan kadar gas HC tertinggi terjadi pada volume 80 ml sebesar 3050 ppm atau mengalami peningkatan 1,07 % dibanding dengan zeolit berdiameter 2,36 mm.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan serta diperolehnya data-data dari hasil pengujian yang kemudian dibahas dalam pembahasan, maka didapatkan beberapa kesimpulan dari pengujian penggunaan zeolit alami pada saluran gas buang terhadap prestasi dan emisi gas buang sepeda motor empat langkah 110cc. Kesimpulannya adalah sebagai berikut:
1. Pengujian zeolit alami yang diuji secara road test pada kecepatan konstan 40 km/jam tidak berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar, sedangkan untuk kecepatan 60 km/jam terjadi penghematan konsumsi bahan bakar di setiap variasi volume. Penghematan konsumsi bahan bakar yang tertinggi terjadi pada zeolit ukuran 2,36 mm dengan volume 80 ml dan bahan bakar yang terpakai sebesr 71,667 ml atau mengalami penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 17,31% tanpa menggunakan zeolit.
dengan zeolit berdiameter 2,36 mm dengan volume yang sama tidak terjadi selisih waktu yang signifikan (hanya mengalami peningkatan sebesar 0,3 % atau dengan selisih waktu sebesar 0,064 detik).
3. Untuk pengujian berjalan semakin sedikit volume yang digunakan maka persentase yang dihasilkan semakin tinggi dimana persentase yang tertinggi dihasilkan pada volume 80 ml, sebaliknya pada pengujian emisi semakin banyak volume zeolit maka persentase yang dihasilkan semakin tinggi dimana persentase yang tertinggi dihasilkan pada volume 240 ml.
4. Setelah dilakukan pengujian didapatkan waktu jenuh dari zeolit setelah menempuh jarak 60 km yaitu kurang lebih 1 jam dengan kecepatan rata – rata 60 km/jam. Untuk zeolit berdiameter 2,36 mm dengan volume 80 ml menghasilkan kadar gas HC yang tertinggi yaitu sebesar 3083 ppm atau mengalami peningkatan 1,91 % dibanding tanpa menggunakan zeolit (3025,3 ppm).
B. SARAN
Adapun beberapa saran yang ingin disampaikan penulis agar penelitian ini dapat lebih dikembangkan lagi adalah sebagai berikut:
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap pemanfaatan zeolit yang divariasikan dalam bentuk aktivasi basa.
TERHADAP PRESTASI DAN KONSENTRASI EMISI GAS
BUANG SEPEDA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH
(Skripsi)
Oleh
NURHADI
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
DAFTAR PUSTAKA
Heywood, JB. 1988. Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw Hill. Singapore.
Jama, J. 1977. Motor Bensin. Ghalia Indonesia. Jakarta.
Pikiran Rakyat. 2006. Knalpot Sebagai Peredam Suara Juga Sumber Tenaga.
Wardono, H. 2004 Modul Pembelajaran Motor Bakar 4-Langkah. Fakultas Teknik-Universitas Lampung. Bandar lampung.
Justiana, S. 2006. Konverter katalitik, Kurangi Kadar Emisi Gas Buang. Pikiran rakyat 2006/4/27.
Winoko, YA. 2009. Analisa Penggunaan Zeolit di Muffler Untuk Mesin Otto Multi Silinder. Tesis program pascasarjana Rekayasa Konversi Energi Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.
Utomo, RR. 2009. Aktivitas Katalis Cu-ZSM-5 Terhadap Gas Buang Nitrogen Oksida (NOx) Dan Sulfur Oksida (SOx) Dari Kendaraan Bermotor Roda Dua Sistem Empat Langkah. Tesis program pascasarjana Kimia Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.
Wahyudi, J.2008. Pengaruh Pemanfaatan Batu Zeolit Untuk Reduksi Emisi Gas
Buang Pada Kendaraan Bermotor Bensin. Skripsi program sarjana
Fakultas Teknik-universitas Kristen Petra. Surabaya.
Daryanto. 2004. Teknik Sepeda Motor. Yrama Widya. Bandung
Lemigas. www.lemigas.esdm.go.id. 13 Desember2006.
“Dan Allah mengeluarkan kamu dari perut ibumu dalam
keadaan tidak mengetahui sesuatupun, dan Dia memberi kamu
pendengaran, penglihatan dan hati, agar kamu bersyukur”
(QS. An Nahl : 78)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka
apabila kamu telah selesai dari suatu urusan, kerjakanlah
urusan yang lain dan hanya kepada allah hendaknya kamu
berharap”
(QS. Al insyirah : 6-8)
“ Dan agar orang
- orang yang telah diberi ilmu , meyakini
bahwasanya hati mereka kepadanya dan sesungguhnya Allah
adalah pemberi petunjuk bagi orang - orang yang beriman
kepada jalan yang lurus “
[Q.S Al-Hajj (22) : 54]
“
Jadikanlah kegagalan hari ini untuk memperbaiki kesalahan
Dengan kerendahan hati
dan
harapan menggapai ridho-Nya
kupersembahkan skripsi ini untuk
Ayahanda dan Ibunda
Atas segala pengorbanan yang tak terbalaskan, kesabaran, keikhlasan,
doa, cinta dan kasih sayangnya
Kakak dan Adik-Adikku
Sumber inspirasi dan kebanggaan
Keluarga Besar Penulis
Teman-teman Seperjuangan Penulis
Mesin ‘04
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 05 Juli 1986, sebagai anak kedua dari empat bersaudara, dari pasangan Sukardi dan Nurlina.
Pendidikan di Sekolah Dasar Negeri 01 Kupang Kota, Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 1998, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 06 Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2001, Sekolah Menengah Atas 04 Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2004 dan pada tahun 2004 penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum Termodinamika dan aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) sebagai Kepala Divisi Olahraga (06/07). Penulis mengambil konsentrasi mata kuliah pilihan pada bidang Konversi Energi. Pada Januari 2009 penulis melakukan penelitian dengan judul Pengaruh Penggunaan Zeolit alam Lampung Sebagai Adsorben Pada saluran Gas Buang Terhadap Prestasi Dan
SANWACANA
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadiran ALLAH SWT, karena atas rahmat dan hidayah-NYA skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “ Pengaruh Penggunaan Zeolit Alam Lampung Sebagai
Adsorben Pada Saluran Gas Buang Terhadap Prestasi Dan Konsentrasi Emisi Gas Buang Sepeda Motor Bensin 4 Langkah ” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Mesin di Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada segenap pihak yang telah membantu, sehingga pelaksanaan dan penulisan skripsi ini dapat berjalan dengan baik. Ucapan terima kasih tersebut layak penulis hanturkan kepada:
1. Ibu Dr. Lusmelia Apriani selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.
3. Bapak Ir. Herry Wardono, M.Sc. selaku pembimbing utama yang telah membimbing dan memberikan pengarahan selama penulis melaksanakan pengujian dan menyelesaiakan skripsi ini.
4. Bapak Harnowo, S.T., M.T. selaku pembimbing pendamping yang telah membimbing dan memberikan masukan selama penulis menyelesaiakan skripsi ini.
5. Bapak Martinus, S.T., M.Sc. selaku pembimbing akademik 6. Bapak M.Irsyad, S.T., M.T. selaku penguji dalam sidang sarjana.
7. Seluruh staf pengajar jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan ilmunya kepada penulis dan staf administrasi jurusan Teknik Mesin yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan studi di jurusan Teknik Mesin.
8. Kedua Orangtua-ku yang telah memberikan bimbingan moril maupun spiritual dan juga atas nasehat dan do’anya.
9. Kakakku (Hendri) dan Adikku (Budi yanto dan Devi Anggraini) terima kasih atas dukungannya baik berupa materi, spirit dan do’a.
10.Bapak Hermanto dan Mas Ari Auto2000.
11.Teman-teman 181(Achmad Baihaki, Ageng Agus Riyadi, Dodi suwanto Putro, Hanggoro Suryo, Hardi Suwarno, Harry Santoso, Lapri Aries Pukesa, Martion, M. Masrur Rifai, M. Ridwan Abdullah, Nohan Uka Satwika, Puput Setiawan, raden ahmad tohir, Rastra Avo Kanigara, Ricky, Suwardi, Yuli Suprianto, Yusro Haryadi,).
12.Rekan-Rekan teknik Mesin ’04 atas semangatnya.
berharap adanya saran dan kritikan yang membangun demi perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya, dan bagi pembaca pada umumnya.
Bandar Lampung, April 2010
Penulis,
