PENGARUH PENGGUNAAN KUNINGAN SEBAGAI KATALIS PADA
SALURAN BUANG YAMAHA JUPITER Z TAHUN 2004
TERHADAP KONSENTRASI GAS HC
SKRIPSI
Oleh :
AMIN ISKANDAR
K 2506011
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
ii
PENGARUH PENGGUNAAN KUNINGAN SEBAGAI KATALIS PADA
SALURAN BUANG YAMAHA JUPITER Z TAHUN 2004
TERHADAP KONSENTRASI GAS HC
Oleh :
AMIN ISKANDAR
K 2506011
Skripsi
Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan
Program Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
iv
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini penulis menyatakan bahwa dalam penulisan skripsi ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
perguruan tinggi dan menurut sepengetahuan penulis juga tidak terdapat karya
atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara
tertulis mengacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Oktober 2010
Penulis,
AMIN ISKANDAR
K 2506011
vi
ABSTRAK
Amin Iskandar.
PENGARUH PENGGUNAAN KUNINGAN SEBAGAI
KATALIS PADA SALURAN BUANG YAMAHA JUPITER Z TAHUN 2004
TERHADAP KONSENTRASI GAS HC
. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sebelas Maret Surakarta, Oktober 2010.
Tujuan penelitian ini adalah untuk: (1) Menyelidiki pengaruh penambahan
katalis kuningan pada saluran buang Yamaha Jupiter Z tahun 2004.
(2) Menyelidiki pada jumlah lilitan berapakah kadar gas buang HC yang paling
rendah dengan penambahan katalis kuningan pada saluran buang Yamaha Jupiter
Z tahun 2004
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Populasi dalam penelitian
ini adalah sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2004. Sampel diambil dengan
teknik Purposive Sampling yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2004
(nomor mesin 5TP531408). Data penelitian ini berupa angka yang menunjukkan
kadar gas buang HC. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Otomotif Program
Studi Pendidikan Teknik Mesin FKIP UNS dengan menggunakan alat
gas
analyzer
. Teknik yang digunakan dalam analisis data adalah analisis varian satu
arah untuk mengetahui pengaruh penggunaan kuningan sebagai katalis terhadap
kadar gas buang HC dan uji Z untuk mengetahui pada jumlah lilitan berapakah
kadar gas buang HC yang paling rendah.
Hasil penelitian ini adalah: (1) Ada pengaruh yang signifikan pada taraf
signifikansi 1 % yaitu pada penambahan katalis kuningan pada saluran buang
Yamaha Jupiter Z Tahun 2004 terhadap konsentrasi gas HC. Ini dapat dilihat pada
hasil uji analisis data yang menyatakan bahwa F
obs
= 34,756 lebih besar daripada
F
tabel
= 5,29 (F
obs
> F
tabel
). (2) Penurunan konsentrasi gas HC tiap variasi lilitan
kawat kuningan berbeda-beda, penurunan konsentrasi gas HC tertinggi terjadi
pada penambahan lilitan kawat kuningan 132 lilitan. Ini dapat dilihat pada hasil
uji analisis data yang menyatakan bahwa Z
obs
= -7,917 lebih kecil dari Z
= 3,365
(Z
obs
< Z
).
ABSTRACT
Amin Iskandar.
The Effects of the Use of Brass as Catalyst in Exhaust
Channel to the HC Gas Concentration at Yamaha Jupiter Z 2004.
Undergraduate Thesis. Surakarta: Faculty of Teachers Training and
Education. Sebelas Maret University. October 2010.
The aims of this research are: (1) Investigating the effects of adding of
brass catalyst in exhaust channel at Yamaha Jupiter Z 2004. (2) Investigating in
what winding number of exhaust HC gas has the lowest concentration by the
addition of brass catalyst in exhaust channel at Yamaha Jupiter Z 2004.
The experimental method is applied in this research while Yamaha Jupiter
Z 2004 is population of it. Purposive Sampling technique is applied, it is also
from Yamaha Jupiter Z 2004 (machine number: 5TP531408). The data of this
research is figures showing the levels of exhaust HC gas. The research done by
using
gas analyzer
in Automotive Laboratory of Engineering Education
Department of Faculty of Teachers Training and Education, Sebelas Maret
University. Technique of data analysis is one-way variance analysis to know the
use of brass as catalyst to the levels of exhaust HC gas, and Z test to know in what
winding number the exhaust gas HC has the lowest concentration is.
The results of this research are: (1) There is a significant effect on the
significance level 1%, it is on the addition of brass catalyst on the exhaust channel
to the HC gas concentration of Yamaha Jupiter Z 2004. It can be seen from data
analysis stating that F
obs
= 34,756 is bigger than F
table
= 5,29 (F
obs
> F
table
). (2) The
reduction of HC gas concentration on the every variances of brass wire windings
is different, the highest HC gas reduction occurs on the addition of brass wire
windings 132. It can be seen from the result of data analysis test showing Z
obs
=
-7,917 is smaller than Z
α
= 3,365 (Z
obs
< Z
α
).
viii
MOTTO
Barang siapa menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu, maka Allah akan
memudahkan padanya jalan menuju ke surga (H.R. Muslim).
(Ingatlah) ketika kamu memohon pertolongan kepada Rabb-mu, lalu
diperkenankannya bagimu (QS. Al-Anfal :9)
Karena sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai
dari suatu urusan, kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain
(Qs. Al. Insyirah 6-7)
Niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan
orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat...
(Al Mujaadilah: 11)
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah,
Karya ini dipersembahkan
Kepada :
Ibunda dan Ayahanda tercinta yang senantiasa membimbingku dan selalu
mengiringiku dengan do a dan kasih saying,
Adikku yang selalu mendo akanku dan selalu menjadi motivasiku,
Kakak-kakakku yang selalu menjadi motivator,
Titis Setyawan, Eko Prasetyo, Muhammad Rosyad Sudrajat, Ari Damar Nugroho,
Neade Suharto, Ade Saputra, Erna Ari Trisnawati, Ari Yulianto dan Deby Arisma
yang sudah menjadi teman dekat dan ikut mendukung sampai selesai,
Semua Dosen PTM yang telah membimbing saya selama kuliah di PTM,
Teman-teman PTM angkatan 2006 seperjuangan,
dan Almamaterku,
x
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi bagi Allah, Dzat Yang Maha Sempurna yang telah
memberikan banyak kenikmatan kepada penulis, salah satunya adalah penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul Pengaruh Penggunaan
Kuningan Sebagai Katalis Pada Saluran Buang Yamaha Jupiter Z Tahun 2004
Terhadap Konsentrasi Gas HC .
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini menghadapi
hambatan dan kesulitan. Namun dengan bantuan berbagai pihak, hambatan dan
kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima
kasih kepada pihak-pihak yang dengan sepenuh hati memberi bantuan, dorongan,
motivasi, bimbingan dan pengarahan sehingga penyusunan skripsi ini dapat
terselesaikan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :
1.
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan Dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ketua Program Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3.
Koordinator Skripsi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
4.
Drs. Karno MW, S.T selaku Dosen pembimbing I, yang telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun proposal skripsi.
5.
Bapak Drs. Subagsono, M.T. selaku Dosen pembimbing II, yang telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun proposal skripsi.
6.
Segenap dosen Program Studi Pendidikan Teknik Mesin.
7.
Segenap karyawan Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS.
8.
Ibu, Bapak, dan keluargaku tercinta yang telah memberikan sumbangan
besar baik moril maupun materil.
9.
Teman-teman seperjuangan di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin.
10.
Kepada seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat penulis
sebutkan satu per satu. Terima kasih atas dukungan dan kerjasamanya.
Penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan, sehingga skripsi ini jauh
dari sempurna. Untuk itu kritik dan saran yang sifatnya membangun demi
kebaikan skripsi ini sangat penulis harapkan.
Akhirnya, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca sebagai
acuan pelaksanaan penelitian dan semua pihak yang memerlukannya. Semoga
Allah senantiasa memberikan berkah dan magfirah bagi kita semua. Amin.
Surakarta, Oktober 2010
Penulis
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...
HALAMAN PENGAJUAN ...
HALAMAN PERSETUJUAN ...
HALAMAN SURAT PERNYATAAN ...
HALAMAN PENGESAHAN ...
HALAMAN ABSTRAK ...
HALAMAN MOTTO ...
HALAMAN PERSEMBAHAN ...
KATA PENGANTAR ...
DAFTAR ISI ...
DAFTAR TABEL ...
DAFTAR GAMBAR ...
DAFTAR LAMPIRAN ...
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xii
xiv
xv
xvi
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. LANDASAN TEORI
A.
Tinjauan Pustaka ...
6
1.
Prinsip Kerja Motor Empat Langkah ...
6
2.
Sumber Pencemaran Udara... ...
7
3.
Pipa Gas Buang dan
Muffler
... .
8
4.
Katalis... ...
9
5.
Pipa dan Lilitan Kawat Kuningan Sebagai Katalis ...
9
6.
Konsentrasi Hidrokarbon dalam Gas Buang ...
11
B.
Penelitian yang Relevan ...
12
C.
Kerangka Berpikir ...
13
D.
Hipotesis Penelitian ...
14
BAB III. METODE PENELITIAN
A.
Tempat dan Waktu Penelitian ...
15
B.
Metode Penelitian...
15
C.
Populasi dan Sampel ...
16
D.
Teknik Pengumpulan Data ...
17
E.
Teknik Analisis Data... ...
25
BAB IV. HASIL PENELITIAN
A.
Deskripsi Data ...
30
B.
Pengujian Persyaratan Analisis ...
32
C.
Pengujian Hipotesis ...
34
D.
Pembahasan Hasil Analisis Data...
36
BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A.
Simpulan Penelitian...
38
B.
Implikasi ...
38
C.
Saran ...
39
DAFTAR PUSTAKA ...
40
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Ambang Batas Emisi Gas Buang Sepeda Motor Lama ...
2
Tabel 2 Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor Menurut
Jenisnya Tahun 1987-2008 ...
7
Tabel 3 Kontribusi Gas Buang Berdasarkan Jenis Bahan Bakar ...
8
Tabel 4 Pengaruh Hidrokarbon Pada Manusia...
13
Table 5 Perbandingan Kadar Gas Buang HC Pada Knalpot Standar Dan
Knalpot Dengan Katalis Kuningan ...
25
Tabel 6 Ringkasan Perhitungan Homogenitas Dengan Uji Bartlett ...
27
Tabel 7 Daftar Anava Satu Arah ...
28
Tabel 8 Data Hasil Pengukuran Kadar Gas HC pada Saluran Buang
Yamaha Jupiter Z Tahun 2004 ...
30
Tabel 9 Data Rata-rata Hasil Pengukuran Kadar Gas HC Pada Saluran
Buang Yamaha Jupiter Z Tahun 2004 ...
31
Tabel 10 Hasil Perhitungan Dengan Metode
Lilliefors
...
33
Tabel 11 Hasil Uji Homogenitas ...
34
Tabel 12 Ringkasan Hasil Uji F Untuk Anava Satu Arah Untuk
Kadar Gas Buang HC ...
34
Tabel 13 Ringkasan Hasil Uji Z ...
35
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Siklus Kerja Motor Bensin ...
6
Gambar 2 Katalis Pipa Dan Lilitan Kawat Kuningan ...
10
Gambar 3 Skema Paradigma Penelitian ...
14
Gambar 4 Letak Pemasangan Katalis Kuningan Pada Saluran Buang Yamaha
Jupiter Z Tahun 2004 ...
18
Gambar 5 Desain Katalis Kuningan Pada Saluran Buang Yamaha Jupiter Z
Tahun 2004 ...
19
Gambar 6
Gas Analyzer
...
19
Gambar 7
Tachometer
...
19
Gambar 8 Bagan Aliran Proses Eksperimen ...
20
Gambar 9 Histogram Pengaruh Penambahan Kuningan Sebagai Katalis
Pada Saluran Buang Yamaha Jupiter Z Tahun 2004 Terhadap
Konsentrasi Gas HC ...
31
Gambar 10 Grafik Pengaruh Penambahan Kuningan Sebagai Katalis
Pada Saluran Buang Yamaha Jupiter Z Tahun 2004 Terhadap
Konsentrasi Gas HC ...
32
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Pengukuran Polutan gas HC ...
42
Lampiran 2. Uji Normalitas...
43
Lampiran 3. Uji Homogenitas ...
47
Lampiran 4. Uji Analisis Variansi Satu Jalan ...
49
Lampiran 5. Uji Z (Analisis Rataan) ...
51
Lampiran 6. Tabel Peluang Normal Baku ...
57
Lampiran 7. Tabel Nilai Kritik Uji
Lilliefors
...
59
Lampiran 8. Tabel Nilai X
2
;v
...
60
Lampiran 9. Tabel Nilai Uji F ...
61
Lampiran 10.Tabel Nilai t
;v
...
62
Lampiran 11. Print Out hasil penelitian Polutan Gas HC ...
63
Lampiran 12. Foto Dokumentasi Penelitian ...
71
Lampiran 13. Pengesahan Judul ...
74
Lampiran 14. Presensi Seminar Proposal Skripsi ...
75
Lampiran 15. Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ...
77
Lampiran 16. Surat Keputusan Dekan FKIP UNS ...
78
Lampiran 17. Surat Permohonan Ijin Research/Try Out ...
79
Lampiran 18. Surat Permohonan Ijin Research di Lab. Otomotif ...
80
Lampiran 20. Surat Keterangan Research di Lab. Otomotif ...
81
.
! "" ! # $!"%# & ' % #'
( & )%"( %# % ! ( ( ) # ' )* !
.
+
-
) ,( ! !#$!"%#%% -)%).
. "(# /0012 ,( ! !# %( $!"%# *)# 342 /5
, #
.
! /0 0 # # !#) # *)# 55 , # (#(
6 7 !,
/38 #/0 0 9.
* ! & '!# # "( ' % ' ! " " #
-
# ## % ! ! )! "!#%# )##.
:% * & '( ! # , ()" % #) #& #( %( &' % '
%# % ! ,!# % )* ! % !# ) "
,
(##* ! ! ##! % #! '#''
.
; (##% % #!' ! # (# ' ' #! ) & ' & <50
%
)"(%# ! !# "-
" % !#% "(#%#' % ' ! "".
= #)#%, --3) ) "'( '##!'
)#"#% )! )'!(# % )* & ' ' &# %)"%#
(
6 7!,
1 > # /004).
7(# /0052 $!"%# ) % !?"
-
/.
6! # ) '# )() % ' % ' "( ! ""(
67 !,
/0
@")
/005
).
6)! "" % '# % ( % ( %)"%# & ' ''
%#) ! ( %#A "%%)
#& &'#! %) )! ! ""'%#( %
-
% # #<# &' *# !,
%)# " "" %#!(
BC),
" %#!-
" %#! % (D(
6CE),
" %#!-
" %#! #"'(
@ CE),
#! " "(
;B),
! )# (.
:% " "" %#! ! ) & )( ) # '2 (
,
'-
'2)#'%,
% D %,
! #(
# "%%# BC; ! ( ! 0-
10F).
6! ' '% #!" " ! ) &G
HIHJKL H MN MO IKP MQRSTLK
,
RNMKL,
LNUHSHJ VQL HP WX RNMKY,
U K P MKJK ONISQPK PW -SQPKPW(
ZIHS KPUH[KIUHK\,
]^^_
).
`N PWHP WKJ OKYKaK N MHL H WKL OQ KPW LNVNI JH JNI LNOQ J UH KJKL
,
V NIRQ Q LKYK -Q LKYKU KRK MV N P KPWWQRK PWK PP aKKWKI U K MVKS PNWKJHbU KIHN M HL HWKLOQ K PWU KVKJ UHSQ I K PW H,
LNS KRHWQ L HSQ J MN MO K PJQ MN P LQS LNL S KP V ITWI K M RK PWHJ OHIQ aK P W UHcK PK PWSK PTRNYV N MNIHPJKY.
dKONR]
.
eMO K PWfKJKLgMHL Hh KLfQ K PWZNV NU K`TJTIiK MKjKJNWTIH dKYQP
k N MOQ KJKP
k KI K MNJNI `NJTU N lmH no
(%)
pn(
VVM)
ZNV NU KMTJTIGRK PWSKY qGr]r s X_ ]Grrr HURN
ZNV NU KMTJTIsRK PWSKY qGr]r _X_ Gs rr HURN
ZNV NU KMTJTI
(
GRK PWS KY U KPsRK PWS KY)
≥
Gr]r s X_ Grrr HURN(
ZQMO NItk NI KJQ I KP`NPJNIHu NWKI Ki HP WSQPWK PpHUQVuTMTIr_dKYQPGrrvwdNSPTRTWH TJ T MTJHb LKKJ HPH UHQV KaKS K P QPJQS UHJHPWS KJS KP MN PmK UH JNSPTRTW HaK PWI K MKYRHP WSQPWK PxdNSPTRTWHJNI LNOQ JUHYKI KVS K PU KV KJ MNPWQOKY V TRQ JKP aKPW O NIOKYKaK MNPmKUH RN OHY K MKP OKWH S NLNYKJKP
.
fN O NI KV K V KOIHS K P LNV NU K MTJTI UH yPU T PNL HK LKKJ HPH JNRKY MN PNI KVS KP JNSPTRTW H V NPWTPJI TR N MHLH aK PW UHYKL H RS K P TRNY S N PU KIKK P ONIMTJTI.
fNOKI K V K UHK PJKI KP aK KU KRKY V K OIHS KP p TPU K aK PW MN PNI KVS K P ZeZZ(
z{|}~ z z {)
,
K MKYK MN PNI KVS K P eyZ(
~ | }~ z {)
U K P ZQ\QSH MNPNI KVS K P key(Pulsed
Secondary Air Injection)
.
jNJHWK JNSPTRTWH aKP W UHWQPKS K P TRNY JHWK VKOIHS K P LNVNU K MTJTI JNILNOQ JV IHP L HVP aKLKMK
,
aKHJQU N PWK PMN MKK P bKKJS KPQU KI KaK PWMKLQSMNRKRQH bHRJNIQU KI K.
ZQVRKHQU KI K ONI L HY HPH,
V NIJKMKMNRN KJHLKIHPWK P QU KI K.
jN MQUHKP RN KJ LNRK PWUHJNIQ LS K P S NeyZ,
ZeZ Z KJKQk ey aKPW UHKJQ Ivaccum reed valve
.
ZNRK PmQ JP aK OKIQ MKLQS S N LKRQ I K P OQKPW SPKRV TJ.
l U KI K ONI L HY aK PWUHLQVRKHSN SPKRV TJMNPWK PUQPWo
(
T S L HWN P
),
LNYHP WWKWKLOQ KPWU KIHSPKRV TJaK PWK KRPaK noONIcK MVQ Io
MN PmKUHno
(
cKIOTPUHTSL HU K
)
U KPKKRPaKpnONIcK MVQ Io MN PmKUHpno
(
YHU I T S KIOT P UHTS L HU K
).
jNJHWK JNSPTRTWHJNILN OQ JJHU KS RKHP KWKI S KU KI V TRQ JKP L HLK YKL HR VNMO KS KIKP aKPW S NRQKI U KIH SPKRV TJ KMK P JNI YKU KV
.
¡ ¢ £ £ ¤ ¥ £ ¢.
¦ ¥ ¢¢ § ¨ ¤ ¥ ¥ § ©ª¨ § § ¥ ¥ ¥ § ¤§ ¥¢¢
.
Catalyst
(
)
¨ « ¤ ¥ ¥ ¤ ¥ §¨ ¤ ¥
.
¬ ¥ ¨ ¥ ¨ ¤ ¥§¨¢¢ ¢ § (
¨ ¢ ).
¥ ¤ ¥ ¥ ¨ ¥ ¨ ¥ ¥ § §
.
® ¥ ¨ ¤ ¨ ¥ ¯ °¨ ¥§±Pengaruh Penggunaan Kuningan
Sebagai Katalis Pada Saluran Buang Kendaraan Yamaha Jupiter Z Tahun
2004 terhadap Konsentrasi Gas HC
.
² § ¥ §¨ ¢¨ §§ ¥ ¨
,
¤ ³ ¨ ¥¥ ,
¨ ¤ ´ ¨,
´ ¥ §(
¨ §),
¨ ¨¥ ¥ ¨ ¢ ¢ .
B.
Identifikasi Masalah
§ ¨ ¤ ¨
,
¥ §§ ¥ ¥ ¨.
µ ¥ ´ ¨ ¥¥ ¨¤§§ ³¶© ² §¨ ¨ § ¢ ¢ ¤ ¤§§¥¢
.
·© ® § ¢ ¢
-
¤§ §¨¤§ .
© ¸¹º ¥¢ ¢
-
¢ § £ ¢ §§ ¢¨ § § ¢ ¢.
»
»¼ ½ ¾¿ÀÁÂÁÃÁÄ ÅÆÃÇÁÄÈ ÀÁÂÁà ÉÁÄÈ ÊÆÅÁ ˾¿ÌÇÃÄÁ ÅÁ ÌÁÊ ¿¾Ä ɾÀÁÀÂÁÄ ÂÁ ÅÁà ÍÆÅÃÎÂÁÃÀÎÄ
(
ÏÐ
)
¿¾ÄÑÁÅÆÊÆÄÈÈÆ
.
Ò¼ ½ ÃÎÈà Á¿ ÓÁÄÈÆÊ ÀÆÃÇ ÉÁÄ È Å ÆÔÁÄÁÄÈÂÁÄ Ì¾¿¾ÃÆÄÊÁÍ À¾ÓÇ¿ ʾÃÓÁ ËÁÄÁ žÄÈÁÄ ÀÁƼ
Õ¼ ½ ¾ÄÈÈÇÄÁÁÄÂÁÊÁÓÆËÀ¾ÓÇ¿ÀÁÄ ÉÁÂÅÆʾà Á ÌÂÁÄÌÁ ÅÁ¾ÄÅÁÃÁÁÄÃÎÅÁÅÇÁ
.
Ö
.
×ØÙÚ ÛÜÛ ÝÛ ÞßÛ ÝÛ àÛáâÈÁà ̾ľÓÆÊÆÁÄ ÉÁÄÈ Å ÆÓÁ ÇÂÁÄ ÅÁ ÌÁÊ ¿¾ÄÈÁÃÁÍ Ê¾ ÌÁÊ ÌÁ ÅÁ ËÁ ËÁà ÁÄ ÅÁÄ ÊÆÅÁ ¿¾Ä ÉÆ ¿ÌÁÄÈ ÅÁÃÆ ÊÇÑÇÁÄ Ì¾Ä¾ÓÆÊÆÁÄ
,
¿ÁÂÁ ̾ľÓÆÊÆ ¿¾¿ãΠÇËÂÁÄ ¿Á Ë ÁÓÁÍ Å¾ÄÈÁÄ¿¾¿ÀÁÊÁË ÆÌÁÅÁ ÍÁÓÀ¾ÃÆ ÇÊäå¼ ½ ¾ÄÈÈÇÄÁÁÄ ÂÁÊÁÓÆË À¾ÃÇÌÁ ÌÆÌÁ  ÇÄÆÄ ÈÁÄ Å ¾ÄÈÁÄ Å ÆÁ¿¾Ê¾Ã ÓÇÁà ææ ¿¿ ÅÁÄ ÓÆÓÆÊÁÄÂÁ çÁÊ ÇÄÆÄ ÈÁÄÅ ÆÁ¿¾Ê¾Ã忿žÄÈÁÄ èÁÃÆÁ Ë ÆÑÇ¿ ÓÁÍÓÆÓÆÊÁÄ»»ÓÆÓÆÊÁÄ
,
ééÓÆ ÓÆÊÁÄÅÁÄåê æÓÆÓÆÊÁÄ.
æ¼ ëοÌÎÄ¾Ä ÌÎÓÇÊÁÄ ÈÁË ÀÇÁÄÈ ÉÁÄÈ ÅÆÇ Çà Á ÅÁÓÁÍ ÂÎÄ Ë¾ÄÊÃÁ Ë Æ ÈÁË ÍÆÅÃÎÂÁÃÀÎÄ
(
ÏÐ).
ì
.
×Ø íîÙîÝÛ ÞßÛ ÝÛ àÛáï¾ÃÅÁËÁà ÂÁÄÓÁÊÁÃÀ¾ÓÁÂÁÄÈÅÁÄÆÅ ¾ÄÊÆãÆÂÁË Æ¿ÁËÁÓÁÍʾÃ˾ ÀÇÊÅÆÁÊÁË
,
¿ÁÂÁ ÊÆ¿ÀÇÓÀ¾À¾Ã ÁÌÁ̾à ÊÁÄ ÉÁÁÄäå¼ âÅÁÂÁÍ Ì¾ÄÈÁà ÇÍ Ì¾ÄÁ¿ÀÁÍÁÄ ÂÁÊÁÓÆË Â Ç ÄÆÄÈÁÄ
(
ÐÇð Ä)
ÌÁ ÅÁ ËÁÓÇà ÁÄ ÀÇÁÄÈ Ê¾ÃÍÁ ÅÁ ÌÂÎÄ˾ÄÊà Á Ë ÆÈÁ ËÏÐ
?
2.
Seberapa besar pengaruh penambahan katalis kuningan pada saluran buang
terhadap konsentrasi gas HC?
ñ
.
òîóîÛ Þ×ØÞ ØàôÜ ô Û ÞAdapun tujuan dari penelitian ini yaitu:
1.
Menyelidiki apakah ada pengaruh penambahan katalis kuningan pada saluran
buang Yamaha Jupiter Z tahun 2004.
2.
Menyelidiki pada jumlah lilitan berapakah kadar gas buang HC yang paling
rendah dengan penambahan katalis kuningan pada saluran buang Yamaha
Jupiter Z tahun 2004.
5
õ
.
ö÷ø ù÷÷ úûüøüýþ úþ ÷øPenelitian ini diharapkan akan memberikan manfaat, sebagai berikut :
1.
ö ÷øù÷÷ úÿü þ úþ1.
Sebagai bahan masukan atau referensi untuk penelitian selanjutnya.
2.
Sebagai bahan pustaka di lingkungan Universitas Sebelas Maret Surakarta
khususnya di program Pendidikan Teknik Mesin.
3.
Membangkitkan minat mahasiswa untuk melanjutkan penelitian tentang
penggunaan katalis kuningan sebagai pereduksi gas buang kendaraan.
2.
ö ÷øù÷÷ úû÷úþ1.
Memberikan alternatif solusi alat bantu untuk mengurangi gas hidrokarbon
pada kendaraan bermotor yang efektif dan efisien.
2.
Dapat digunakan sebagai acuan bagi masyarakat dalam upaya mengurangi
kadar gas HC pada kendaraannya.
3.
Dapat memanfaatkan katalis logam transisi yang murah, mudah dikerjakan,
dan banyak tersedia di pasar untuk mereduksi gas buang kendaraan.
BAB II
LANDASAN TEORI
A.
Tinjauan Pustaka
1.
Prinsip Kerja Motor Empat Langkah
! ! " # " $
#
% " " &
" $ %
# " " !
" ! $ ! #
" " ! ! &
" " $ '
"
$ %
" " " !
(! )*$
' " $ + ,
-" .
-"
/
2.
Sumber Pencemaran Udara
0 1231456 52 7856 5 416 795 :52 45;5<5= >52? 8@=5859@ :AB5C :AB5 D1 ;56 8@ 872@5E
0A<7B527856 5>52 ?7B545585<5=5 :@D5B?5 ;C?5 ;D752?:12856 552D164A BA 6 >52?B@59B5=72D16 B54D5=812? 523195BE
0 16 B74D7=52
F74<5=
:12856 552 D164A BA6 >52?
B16F58@
8@ :A B5C:AB5 D1 ;56 4123595@ GC HIJ 916 B5=72E K@4525 85B5 412?125@ 916B74D7=52 856@ D16 D5 ?5@ F12@;:12856 552856@B5=72HLG/=@2 ??5B5=72IMMG8595B8@<@=5B9585B5D1<IE
N 5D1< IE 0 16:14D52?52 O74<5= P12856552 Q 16 4ABA6 R1276 7B O12@;2>5 N 5=72 HLG/CIMMGE
Tahun
Mobil
Penumpang
Bis
Truk
Sepeda
Motor
Jumlah
STTT UT UVW XU YYYSVT XZT ZXU[ XU\YUT XZ XVW Z\U[[ STT X USYXVT Z YVZZZT XZ \W\[ Z X\[W SX[ V SXST XSZS STT S U[T U[ UU ZX[SS S XV Y\UW V XZTT SX[T SSW V\XW U STT U UVV\SSV
ZW VTZW ST [ ZTSS XWW ZYUZY SYZTYZT \ STT[ [[ Y[SVX
WUUXWW SU X\Z ZW SUT \\VU[ UTZYWTW U STT \ \[W[T U[
XXV[W X V SWSTV SV SV\\Y[W V UVX\YSZV STT Y YYX\XT[ X\X XX SW U\[ XVTT UU[ XUSSS [ \T VXS\\ STT Z VVY[W YX SXTU[SU [V[ \W UZ [ XW \\XSV \ZZYW[[W STT V WV\WW SY S\V UX ZT \X[ YYZ[ [ ZYVUYVX Y\SZU[ \X
]^ 74D16 _` ``ED9;E?AE@8a 8@5 :;1 ;/b?7;B7 ;IMHMc
K56@ 85B5 9585 B5=72 IMMM =@2?? 5 B5=72 IMMG 8595B 8@<@=5B D5=`5 F12@; :12856 552 >52? 4128 A4@25; @ 585<5= ;19185 4ABA 6E K52 >52? 412F58@ 45 ;5<5= 85<5491231456 52
7856 5585<5=14@; @:12856552D164A BA6>52?D16 916 52;1D5 ? 5@ 912>74D52?9 A<7 ; @37 :79D1;56B16=5859:75<@B5;78565852:1;1=5B52E
K56@F74 <5=:12856 552D164AB A6>52?B16 7 ;412@2?:5BB12B7912??72552 D5=52 D5 :56 AB A45B@; F7 ?5 412@2 ?:5BE 0 12??72552 F12@; D5=52 D5 :56 F7 ? 5 5 :52 D16 912?56 7=B16 =585914@;@?5 ;D752?:12856 552B16;1D7BEK@<@=5B856@F12@;D5=52 D5:56 >52? 8@?725 :52 A<1= :12856 552a D1 ;562>5 :A 2B6 @D7; @ 14 @; @ ?5 ;D752? >52 ? 8@B1<@B@A<1=0 16 B54@258@B72F7 :: 529585B5D1<d8@D5 `5=@2@_
e
fghijklmnopqrhstru gtvs g owviqxg t gq y g oziortv g {g ovgy gq
Jenis Gas Buang
Kontribusi Berdasarkan jenis BBM
Bensin (%)
Diesel (%)
mgqhno |nonytrxg}~ e
rxq ny gq hno k
k
e
f r|g { rpg|
}h
~
k
t g
} s |hiqiqpg|ro gzgygqpg
3.
Pipa Gas Buang dan Muffler
r g hsg ow}r gwg t hsg ow gxg jg { sopsy |iogjsq y g o wg t hiy g t {g trj i|hgy gqg o xgqri{gstp
|g ornjx
yi s xgqg jsgq l
sjiq hiqsowt r sopsy |iq i xg|ts gqggwgqts gqgg owyijs gqxgqrr ghs gow|iogx r ji|hspl
(Toyota
Step 1,engine group hal:3-10).
4.
Katalis
Catalyst
(katalis) adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan suatu
reaksi kimia tanpa dirinya mengalami perubahan kimia yang permanen. Suatu
katalis diduga mempengaruhi kecepatan reaksi dengan salah satu jalan yaitu
dengan pembentukan katalis homogen atau adsorbsi (katalis heterogen).
(Ronald,M. H., Robert, J. F., & Sureh, T. G. 2002:1). Katalis homogen memiliki
fase yang sama dengan zat pereaksi. Contoh, gas NO yang digunakan untuk
mengatalisis reaksi antara SO2 dan O2. Adapun katalis heterogen memiliki fase
yang berbeda dengan zat pereaksi. Contoh, logam CuZn (padatan) dipakai sebagai
katalis untuk mereduksi gas hidrokarbon (HC).
Untuk meningkatkan laju reaksi kita perlu meningkatkan jumlah
tumbukan-tumbukan yang menghasilkan reaksi. Salah satu cara yang efektif
9
adalah dengan menurunkan energi aktivasi. Penambahan katalis dapat
menurunkan energi aktivasi.
Katalis dapat berfungsi sebagai zat pengikat. Contoh katalis yang
berfungsi sebagai zat pengikat, yaitu logam-logam seperti Pt, Cr, CuZn dan Ni.
Permukaan logam-logam ini memiliki kemampuan mengikat zat yang akan
bereaksi sehingga terbentuk spesi yang reaktif. Katalis kuningan mempercepat
reaksi-reaksi gas dengan cara membentuk ikatan lemah antara gas dan atom-atom
logam pada permukaan. Proses ini disebut
adsorpsi
. Gas-gas yang terikat pada
permukaan logam kuningan lebih mudah bereaksi dibandingkan jika gas-gas
tersebut berada di udara. Setelah terjadi reaksi, produk hasil reaksi melepas
ikatannya dengan permukaan logam kuningan. Proses ini disebut dengan
desorpsi
.
Jumlah katalis setelah reaksi berlangsung akan sama dengan jumlah katalis
sebelum terjadinya reaksi.
5.
Pipa dan Lilitan Kawat Kuningan Sebagai Katalis
Amanto (1999:127) berpendapat bahwa Kuningan merupakan logam
paduan non ferro antara tembaga (Cu) dengan seng (Zn), kadang-kadang juga
mengandung sejumlah logam lain terutama timah putih, timah hitam, aluminium,
mangan dan besi. Selain dikenal dengan nama kuningan orang juga menyebut
paduan ini dengan istilah loyang .
Bahan paduan utama kuningan adalah tembaga (Cu). Menurut pendapat
Suhardi (1998:47) tembaga memiliki sifat-sifat antara lain: berat jenisnya 8,9 ,
titik lelehnya sampai 1083
0
C, mempunyai daya hantar listrik dan panas yang
baik, dan tahan pengaruh udara lembab karena melindungi diri dengan karbonat
tembaga.
Bahan paduan utama kedua adalah seng (Zn). Menurut pendapat Suhardi
(1998:50) seng memiliki sifat-sifat antara lain: berat jenisnya 6,9-7,2 , titik
cairnya 419
0
C, titik didih 420
0
C, dan tahan udara lembab. Seng biasa dipakai
untuk melapis pelat besi agar tidak berkarat.
Dengan perpaduan kedua jenis logam tersebut, maka kuningan (70% Cu,
30% Zn) memungkinkan untuk digunakan sebagai katalis pada saluran buang
10
karena mempunyai konduktivitas termal sebesar 110 W/m.
o
K dan
melting point
915
o
C. Semakin tinggi konduktivitas termal dan
melting point
, maka semakin
bagus pula bahan tersebut digunakan sebagai katalis.
Dalam penelitian ini kuningan digunakan sebagai bahan katalis untuk
mereduksi gas hidrokarbon. Kuningan yang digunakan sebagai katalis berupa pipa
dan lilitan kawat kuningan. Pipa kuningan yang digunakan dalam penelitian ini
berdiameter 22 mm dengan panjang 108 mm dan lilitan kawat kuningan dengan
diameter kawat 1 mm. Kawat kuningan tersebut dililitkan pada pipa kuningan
dengan variasi jumlah lilitan yang telah ditentukan pada masing-masing pipa,
yaitu: 44 lilitan, 88 lilitan, dan 132 lilitan. Kawat kuningan yang dililitkan pada
pipa kuningan kemudian di las patri, kemudian ditambahkan plat kuningan
dengan tebal 2 mm berbentuk lingkaran dengan diameter 65 mm dan diletakkan 5
mm dari ujung pipa. Plat kuningan tersebut berfungsi sebagai dudukan katalis
yang akan dipasang pada saluran buang Yamaha Jupiter Z Tahun 2004. Katalis
kuningan tersebut diharapkan dapat mereduksi gas buang yang keluar melalui
saluran buang, sehingga konsentrasi gas HC yang keluar bisa lebih rendah. Untuk
lebih memperjelas mengenai katalis kuningan kita dapat melihat gambar dibawah
ini.
Gambar 2. Katalis Pipa Dan Lilitan Kawat Kuningan
Katalis tersebut dipasang pada saluran buang, dan diuji pada keadaan
mesin putaran
idle
. Gas buang yang keluar akan tereduksi kadarnya karena adanya
reaksi katalitik tersebut.
11
6.
Konsentrasi Hidrokarbon dalam Gas Buang
Konsentrasi merupakan suatu istilah untuk menyatakan banyaknya zat
yang terkandung pada suatu unsur tertentu. Adanya hidrokarbon (HC) pada gas
buang diakibatkan oleh karena pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar
tidak sempurna. Konsentrasi gas HC pada gas buang adalah banyaknya
kandungan gas hidrokarbon (HC) yang terdapat pada gas buang yang dikeluarkan
melalui saluran buang kendaraan bermotor.
Polutan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara tersebut menurut
pendapat Srikandi Fardiaz (1992: 93) adalah:
Polutan dibagi menjadi lima bagian yang kelimanya disebut polutan udara
primer. Polutan udara primer, yaitu polutan yang mencakup 90 % dari jumlah
polutan udara seluruhnya, dapat dibedakan menjadi lima kelompok sebagai
berikut:
1.
Karbon monokside (CO)
2.
Nitrogen Okside (NOX)
3.
Hidrokarbon ((HC)
4.
Sulfur diokside (SOX)
5.
Partikel
Kelima kelompok tersebut yang paling berbahaya bagi kesehatan adalah
partikel-partikel, diikuti berturut-turut dengan NOX,
SOX,
hidrokarbon dan yang
paling rendah karbon monoksida. Urutan polutan udara primer tersebut diatas
menunjukkan bahwa hidrokarbon (HC), termasuk di dalamnya. Hidrokarbon
merupakan polutan primer karena dilepaskan secara langsung ke udara.
Nurheti (2008:112) berpendapat bahwa Hidrokarbon merupakan uap
bensin yang tidak terbakar dan produk samping dari pembakaran tak sempurna .
Srikandi Fardiaz (1995:120) mengemukakan beberapa pengaruh gas
hidrokarbon terhadap manusia, terlihat pada tabel berikut ini:
12
Tabel 4. Pengaruh Hidrokarbon Pada Manusia
Hidrokarbon Konsentrasi
(ppm)
Pengaruh
Benzena
C6H6
Toluena
C7H8
100
3.000
7.500
20.000
200
600
Iritasi membran mukosa
Lemas setelah ½ - 1 jam
Pengaruh berbahaya setelah ½ - 1 jam
Kematian setelah 5-10 menit
Sedikit pusing, lemah, berkunang-kunang setelah 8
jam
Kehilangan koordinasi, bola mata terbalik setelah 8
jam
Jadi emisi gas buang hidrokarbon adalah emisi yang ditimbulkan dari
pembakaran yang tidak sempurna dan penguapan pada bahan bakar itu sendiri.
Gas hidrokarbon sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, dapat menyebabkan
iritasi pada membran mukosa, lemas, sedikit pusing, lemah,dan mata
berkunang-kunang.
B.
Penelitian yang Relevan
Dari beragam eksperimen yang telah dilakukan oleh para peneliti
sebelumnya dengan bahan yang berbeda ataupun sama antara lain :
Mohamad Hakam dan Djoko Sungkono (2006) menggunakan bahan
tembaga sebagai katalis, untuk mengetahui pengaruhnya terhadap konsentrasi
polutan CO dan HC pada saluran buang mesin bensin empat langkah, dan dari
hasil penelitiannya menunjukkan bahwa konsentrasi polutan karbon monoksida
turun 47,53% dan konsentrasi polutan HC turun 33,53% dengan penambahan berat
katalis 200 gram.
Warju (2006) yang menggunakan
catalytic converter
tembaga berlapis
mangan terhadap kadar polutan gas buang motor bensin empat langkah, dan hasil
penelitian tersebut menunjukkan bahwa komposisi katalis 110 gr Cu + 90 gr Mn
merupakan komposisi terbaik dalam menurunkan kadar polutan gas buang. Kadar
polutan HC turun 94,74% terjadi pada putaran mesin 6500 rpm.
13
Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa
keseluruhan dari penelitian ditujukan untuk menurunkan kadar emisi gas buang
yang berbahaya dengan menggunakan bahan katalis sebagai pereduksi gas buang
yang keluar melalui knalpot. Oleh karena itu, ada kemungkinan penggunaan
bahan selain yang tersebut di atas dapat juga digunakan sebagai alat untuk
menurunkan kadar gas buang kendaraan bermotor.
C.
Kerangka Berpikir
Kendaraan bermotor merupakan salah satu sumber pencemar udara di
banyak kota besar di dunia, tak terkecuali di Indonesia. Proses pembakaran yang
tidak sempurna pada motor bensin akan menghasilkan berbagai polutan yang
berbahaya bagi kesehatan manusia, salah satu polutan tersebut adalah gas
hidrokarbon.
Untuk mengurangi emisi gas hidrokarbon tersebut dapat dilakukan dengan
berbagai cara, salah satunya adalah dengan penambahan katalis kuningan pada
saluran gas buang. Katalis kuningan
merupakan alat yang dapat digunakan untuk
mereaksikan gas-gas buang yang berbahaya melalui reaksi kimia sehingga
nantinya gas-gas tersebut akan berubah menjadi gas yang tidak berbahaya bagi
lingkungan atau minimal menjadi gas yang tidak terlalu berbahaya.
Penambahan katalis kuningan pada pipa saluran buang merupakan salah
satu upaya yang dapat digunakan untuk mereduksi gas buang kendaraan,
khususnya gas hidrokarbon. Penggunaan logam kuningan (70% Cu,30% Zn)
memungkinkan untuk digunakan sebagai katalis pada saluran buang karena
mempunyai konduktivitas termal sebesar 110 W/m.
0
K dan
melting point
915
o
C.
Semakin tinggi konduktivitas termal dan
melting point
, maka semakin bagus pula
bahan tersebut digunakan sebagai katalis. Pada Saluran buang Yamaha Jupiter Z
akan ditambahkan katalis berupa pipa kuningan yang divariasikan jumlah lilitan
kawatnya.
Dari penelitian ini dapat diketahui seberapa besar pengaruh penambahan
katalis pipa kuningan pada saluran gas buang terhadap emisi gas hidrokarbon dan
14
dapat diketahui berapa besar variasi jumlah lilitan kawat kuningan yang paling
efektif untuk mereduksi polutan gas hidrokarbon tersebut.
Dari uraian di atas maka dapat ditentukan suatu paradigma penelitian
sebagai berikut :
[image:30.595.112.508.207.610.2]Gambar 3. Skema Paradigma Penelitian
X1
= Knalpot standar
X2 = Knalpot dengan katalis jumlah lilitan 44 lilitan
X3 = Knalpot dengan katalis jumlah lilitan 88 lilitan
X4 = Knalpot dengan katalis jumlah lilitan 132 lilitan
Y = Kadar gas buang HC Yamaha Jupiter Z tahun 2004.
C. Hipotesis Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah dan analisa kerangka pemikiran di atas
dapat diambil hipotesis sebagai berikut :
1.
Adakah penurunan polutan gas HC dengan penggunaan katalis pipa kuningan
pada saluran gas buang.
2.
Penurunan polutan gas HC tertinggi terjadi pada penambahan jumlah lilitan
kawat kuningan 132 lilitan.
Y
1
X
2
3
4
15
¡ ¢ £¤ ¡¤
¥ ¦§¨ ©ª« © ¬© ®
tu
£¦¬ ¦¯°t
°© ¬ ±¥ ¦§¨ ©ª£¦¬ ¦ ¯°t
°© ¬² ³´µ¶· µ³¸³¹º·º¶¸ ´³» ¼µ¶½¶¸ ¹¾½¶ ¿º Àº ´¶¸¶ º¸Á ¾» ´¶¿ º Àºµ³»¾¹³  ¼¸·¼½ ´³¸Ã¶·¶½¶¸ ½³Ä³¸¶»¶¸ µ³¸³¹º·º¶¸
.
Ž¿ µ³»º ´³¸ ¼¸·¼½ ´³¸Æ³·¶Â¼ º µ³¸Æ¶»¼Â µ³¸ÆƼ¸¶¶¸½¼¸º¸Æ¶¸¿ ³Ä¶Æ¶ º½¶·¶¹º¿µ¶À ¶ ¿¶¹¼»¶¸Ä¼¶¸ÆÇ ¶ ´¶Â ¶È¼µ º·³»É·¶Â¼¸2004
·³» ¶À ¶µ ½¶À ¶» ƶ ¿ ÊË Àº¹¶½¼½¶¸ Àº ij¸Æ½³¹ ¾·¾´¾·ºÁÌ»¾Æ»¶´ Í·¼Àº
̳¸ÀºÀº½¶¸² ³½¸º½Î³¿º¸Ï ÐÑÌ Ò ÓÍÀ ³¸Æ¶¸ ´³¸ÆƼ¸¶½¶¸ÔÕÖÕ× ÕØ
yser
¿ ³Ä¶Æ¶º ¶¹¶· ¼¸·¼½´³¸Æ³·¶Â¼º½¶À ¶» ƶ¿ Ê Ë Ã¶¸Æ Àº½³¹¼¶ »½¶¸¿ ¶¹¼» ¶¸Ä¼¶¸Æ ¿·¶¸À¶» À ¶¸ ¿ ¶¹¼»¶¸Ä¼¶¸ÆÀ ³¸Æ¶¸µ³¸¶ ´Ä¶Â¶¸½¶·¶¹º¿½¼¸º¸Æ¶¸.
² ³ ´µ¶· ·³» ¿³Ä¼· Àºµ º¹ºÂ À ³¸Æ¶¸ ¶¹¶¿ ¶¸ Ķ ÂÙ¶ µ»¾ ¿ ³¿ ½¾¸¿ ¼¹·¶¿ º À ¶¸ µ³¸Æ¼Úº¶¸À ¶µ¶· Àº¹¶½¼½¶¸ À ³¸Æ¶¸ Ķ º½ ¿³Âº¸Æƶ ¶µ¶Äº¹¶Àº½¶ º·½¶¸À ³¸Æ¶¸µ¾½¾½ µ³»´¶¿¶¹¶ ¶¸Ã¶¸Æ¶½¶¸Àº·³¹º·º·³¹¶Â´³ ´³¸¼ º¿Ã¶»¶·
.
Û¥ © ®
tu
£¦¬ ¦¯°t
°© ¬ ÜÀ ¶µ¼¸Ú¶ÀÙ¶¹µ³¸³¹º·º¶¸¿ ³Ä¶Æ¶ ºÄ³»º½¼·:
¶
.
̳»ºÚº¸¶¸ µ»¾µ¾¿¶¹ µ³¸³¹º·º¶¸ µ¶À ¶ ·¶¸Æƶ¹11
ȼ¸º2010
¿/
À25
ȼ¸º2010,
¿ ³Ä³¹¼´¸Ã¶·³¹¶ ÂÀº ¹¶½¿¶¸¶½¶¸¿ ³ ´ º¸¶»µ»¾µ¾ ¿ ¶¹¿½»ºµ¿º.
Ä
.
̳¹¶½ ¿ ¶¸¶¶¸µ³¸³¹º·º¶¸µ¶À ¶·¶¸Æƶ¹07
ȼ¹º2010
¿/
À31
ȼ¹º2010.
Ý.
̳¸¼¹º¿ ¶¸
¹¶µ¾ »¶¸ µ³¸³¹º·º¶¸ µ¶À ¶
·¶¸Æƶ¹
01
ÜƼ¿ ·¼¿2010
¿
/
À15
Þ ½· ¾Ä³»
2010.
¥ ¦
t
ß«¦£¦¬ ¦¯°t
°© ¬Ì¶À ¶µ³¸³¹º·º¶¸º¸º
,
´³·¾ À ³Ã¶¸ÆÀºÆ¼¸¶½¶¸¶À ¶¹¶ ´³·¾À ³³½¿ µ³»º´³¸À ¶¸ ´³»¼µ¶½¶¸µ³¸³¹º·º¶¸½¼¶¸·º·¶·ºÁ ö º·¼ ´³ ´¶µ¶»½¶¸ ¿³Ý ¶»¶Ú³¹¶ ¿ ¶ ¿ º¹ ³½¿ µ³»º ´³¸ Àº ¹¶Ä¾» ¶· ¾» º¼ ´ ·³» ¶À ¶µ ¿ ³ Ú¼´ ¹¶  ij¸À¶ ¼ Úº,
½³ ´¼Àº¶¸ ¶¸¶¹º¿º¿ À ¶·¶¸Ã¶ À ³¸Æ¶¸ ´³¸ÆƼ¸¶½¶¸ ¶¸Æ½¶-
¶¸Æ½¶.
ͼƺþ¸¾(2007:72)
ij» µ³¸À ¶µ¶· Ķ ÂÙ¶ γ·¾À ³ µ³¸³¹º·º¶¸³½¿ µ³»º´³¸À ¶µ¶· Àº¶»·º½¶¸¿ ³Ä¶Æ¶ º ´³·¾À ³ µ³¸³¹º·º¶¸Ã¶¸Æ ÀºÆ¼¸¶½¶¸16
àáâà ãäåáæçèéêåáëçè à ìê åèíçãàç áâåèâåáâàâåè ìçî çêïç áëíçéáî ç íçäãðáîéñé ïç á ë âåè ãåáî ç íéãç á
.
Sedangkan menurut Suharsimi Arikunto (1996) Metode eksperimen
adalah suatu cara mencari hubungan sebab akibat (hubungan kausial) antara dua
faktor yang sengaja ditimbulkan oleh peneliti dengan menyisihkan faktor-faktor
yang lain yang bisa mengganggu penelitian . Penelitian eksperimen adalah
penelitian yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi terhadap obyek
penelitian serta adanya pengawasan produk. Penelitian ini diadakan untuk
mengetahui seberapa besar pengaruh katalis pipa kuningan terhadap polutan gas
buang hidrokarbon (HC) pada saluran buang Yamaha Jupiter Z.
ò ó ôõö ÷øùúûüùýþùÿö ø ó ôõö÷øùúûô ý øû û ùý
Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas: obyek/subyek yang
mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk
dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, 2007: 80). Populasi
dalam penelitian ini adalah sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2004.
ó þ ùÿö øô ý øûûùý
Dalam penelitian ini sampel penelitiannya di ambil dengan
menggunakan
urp
o
sive
p
lin
g
Sugiyono (2007:85) berpendapat bahwa
urp
o
sive
p
lin
g
adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan
tertentu . Sedangkan menurut Suharsimi Arikunto (1993: 113) Teknik
p
urp
o
sive
s
p
lin
g
adalah sampel dilakukan dengan cara mengambil subyek bukan
didasarkan atas strata, random atau daerah, tetapi didasarkan atas adanya tujuan
tertentu . Sampel dalam penelitian ini adalah knalpot sepeda motor Yamaha
Jupiter Z tahun 2004 (nomor mesin 5TP531408) dengan penambahan katalis pipa
kuningan dan lilitan kawat kuningan dengan berat kawat 44 lilitan, 88 lilitan, dan
132 lilitan.
Guna menghindari adanya ancaman terhadap validitas rancangan
penelitian maka perlu dilakukan beberapa pengontrolan terhadap jalannya-
17
eksperimen selama penelitian. Pengontrolan tersebut meliputi: eksperimen
menggunakan motor yang sama, eksperimen dilakukan setelah motor dilakukan
pemanasan awal dengan asumsi motor telah beroperasi pada suhu kerja,
eksperimen dilakukan pada kondisi putaran mesin yang sama pada setiap kondisi
penelitian dan eksperimen menggunakan peralatan yang sudah dikalibrasi
sebelumnya sehingga hasil pengukurannya diharapkan akurat.
Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang berbentuk apa saja yang
ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal
tersebut, kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono,2007:38). Di dalam suatu
variabel terdapat satu atau lebih gejala, yang mungkin pula terdiri dari berbagai
aspek atau unsur sebagai bagian yang tidak terpisahkan. Dari pengertian di atas
secara garis besar variabel dalam penelitian ini ada dua variabel yang akan
dijelaskan sebagai berikut:
Variabel bebas atau disebut juga variabel independen merupakan
variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi sebab perubahannya atau
timbulnya variabel dependen (terikat). Munculnya atau adanya variabel ini
tidak dipengaruhi ada atau tidaknya variabel lain. Sehingga tanpa variabel
bebas, maka tidak akan ada variabel terikat. Demikian dapat pula terjadi
bahwa jika variabel bebas berubah, maka akan muncul variabel terikat yang
berbeda atau yang lain. Jenis variabel bebas dalam penelitian ini adalah
Katalis pipa kuningan dengan menvariasikan jumlah lilitan kawat kuningan,
yaitu: 44 lilitan, 88 lilitan, dan 132 lilitan.
Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi karena adanya
variabel bebas. Dengan kata lain ada atau tidaknya variabel terikat tergantung
ada atau tidaknya variabel bebas. Variabel terikat pada penelitian ini adalah
polutan HC dari gas buang knalpot dengan penambahan pipa kuningan.
18
!" #$%&$'()*+, - %+ )
Pada penelitian ini variabel kontrolnya adalah:
1.
Knalpot/saluran buang standard pabrik
2.
Knalpot/saluran buang dengan penambahan katalis kuningan.
3.
Putaran mesin 950-1000 rpm.
4.
Pengukuran kadar gas buang dilakukan pada saat suhu oli mesin 70
0
C.
5.
Pipa dan kawat yang digunakan sebagai katalis adalah pipa dan kawat
kuningan yang dijual dipasaran.
." /()$01$, $$,2013( %&4(, $" 5$6$,3 (,()&-&$,
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa katalis kuningan
menggunakan variasi berat lilitan kawat 44 lilitan, 88 lilitan, dan 132 lilitan.
Ket :
= gas buang sebelum terkonfersi
[image:34.595.112.533.154.719.2]= gas buang sesudah terkonfersi
Gambar 4. Letak Pemasangan Katalis Kuningan Pada Saluran Buang Yamaha
Jupiter Tahun 2004
Katalis
kuningan
19
Gambar 5. Desain Katalis Pada Saluran Buang Yamaha Jupiter Tahun 2004
7 8 9:;<= >? >:@ < @;?
Alat penelitian yang digunakan adalah :
1)
Gas
ABACys
er
, yaitu alat untuk mengetahui kadar gas buang yang
dikeluarkan motor melalui saluran buang
DEAFex
st m
ABGfo
HIJl
Misalnya
gas O
2
, CO, CO
2
, dan HC.
Gambar 6.
K ALMBACyzer
2)
NAOho
m
eter
, yaitu alat yang berfungsi untuk mengetahui besarnya
putaran mesin dalam satuan rpm (
ro
t
APio
n
p
er
m
in
utes
).
Gambar 7.
NAOho
m
eter
[image:35.595.118.514.149.568.2]20
QR STU V WXYWX Z[W\][^_ `Tab` X
Tahap eksperimen dalam penelitian ini dapat digambarkan dengan bagan
aliran proses eksperimen sebagai berikut :
[image:36.595.117.542.167.721.2]c`^Wa X` [^ _`Tab` X
Gambar 8. Bagan Aliran Proses Eksperimen.
21
d e fghij klkmfgm gnjoj km
Alat-alat yang digunakan untuk penelitian terdiri dari beberapa alat yaitu :
1)
Kendaraan uji
Kendaraan yang digunakan untuk penelitian yaitu Yamaha Jupiter Z
Tahun 2004 dengan spesifikasi sebagai berikut :
Dimensi Panjang x Lebar x Tinggi: 1910 x 675 x 1040 mm
Jarak Sumbu Roda : 1225 mm
Tipe Mesin
: 4 Langkah, SOHC
Diameter x Langkah
: 51,0 x 54,0 mm
Volume Silinder
: 110,3 cc
Perbandingan Kompresi : 9,3 : 1
Daya Maksimum
: 9,0 PS / 8.000 rpm
Torsi Maksimum
: 9,2 N.m / 5000 rpm
Gigi Transmisi
: 4 kecepatan
Karburator
: VM 17X Mikuni
Berat Kosong
: 97 kg
Tipe Rangka
: Pipa
Suspensi Depan
: Teleskopis
Suspensi Belakang
: Swing Arm
Ukuran Ban Depan
: 70/90-17-38 P
Ukuran Ban Belakang
: 80/90-17-44 P
Rem Depan
: Cakram Double Piston
Rem Belakang
: Tromol
Sistem Starter
: Kick dan Elektrik
Baterai
: 12V5AH
Busi
: C6HSA
Sistem Pengapian
: CDI
Tinggi Tempat Duduk
: 760 mm
Susunan Silinder
: Satu Mendatar
Kopling
: Manual, Basah, Multiplat
Pola Pengoperasian Gigi : N - 1 - 2-3-4- N (Rotari)
22
2)
pqrqsqtys
er
pqr qsqt
er
ys
yang digunakan
dalam penelitian yaitu Stargas model-989
dengan spesifikasi sebagai berikut :
Power
: 270V 50-60Hz
Battery
: 16V (5A fuse)
Remote IR keyboard
: 3 x AAA
Max consumption
: 70 W
Display
: LCD 320x240
Keyboard
: Silicone rubber, coated
Printer
: Thermal bi-colour (black/red, 24 columns
Serial ports
: COM1, COM2, RS232, RS485
Video plug
: VGA, (PAL or NTSC)
Port COM
: Ground connection
Parameters
: Ambient temp -40 - +60 celcius
Ambient pressure 750 - 1060 hPa
Ambient relative humidity 0% - 100%
Refresh Rate
: 20 times per second
Flow Rate
: <10 litres per minute
Working temperature
: +5 - +40 celcius
Features
: Clock, date, & time print
Size
: 400x180x450mm
Weight
: 8.6kgs
3)
u qvho
m
eter
Alat ini digunakan untuk mengetahui putaran mesin pada saat melakukan
penelitian, yaitu putaran
i
wte
x uqvho
m
eter
yang digunakan mempunyai
spesifikasi sebagai berikut :
Tipe
yKW06-303
Fitur
y5 digit dengan tampilan
z {|Tingkat ketelitian 0,05 %
Dimensi
: 160 x 72 x 37mm
Berat
: 225 gram
23
Aksesoris
: Sensor pada ujung
Baterai
: 1.5V AA
4)
Katalis kuningan yang digunakan dalam penelitian berupa pipa dan lilitan
kawat kuningan dengan menvariasikan jumlah lilitan kawat kuningan,
yaitu: 44 lilitan, 88 lilitan, dan 132 lilitan.
}~ } }
1.
Persiapan kondisi mesin
a.
Mengganti minyak pelumas dan pemeriksaan kebocoran.
b.
Mengganti atau membersihkan saringan udara.
c.
Servis karburator.
d.
Mengganti busi dan pemeriksaan celah busi.
e.
Stel katub.
2.
Langkah pemanasan mesin
a.
Menghidupkan mesin.
b.
Panaskan mesin dalam kondisi
i
e
(950-1000 rpm) sampai suhu oli mesin
70
0
C
c.
Memeriksa kondisi mesin uji dan memastikan semua berjalan dengan
normal dan instrument berjalan dengan baik.
d.
Mesin siap untuk diuji emisi gas buangnya.
3.
Kalibrasi
yzer
a.
Alat ukur dinyalakan dengan menghunungkan kabel power ke sumber
listrik dan tombol on ditekan.
b.
Colok ukur
p
r
sen
so
r
dimasukkan pada mulut knalpot.
c.
Kemudian dibiarkan selama 15 menit sehingga alat ukur dapat melakukan
pemanasan dalam menyerap gas buang sebagai blanko untuk melakukan
pengukuran.
d.
Setelah itu display alat ukur akan menunjukkan
o
zer
o
yang artinya
sedang melakukan kalibrasi otomatis.
e.
Setelah itu display alat ukur akan menunjukkan angka atau nilai emisi dari
kendaraan yang diuji.
24
f.
Tekan menu lalu enter menu print untuk mencetak hasil pengujian
tersebut.
g.
Setelah itu display alat ukur akan menunjukkan
o
zer
o
, artinya mesin
melakukan kalibrasi otomatis dan layar akan menunjukkan angka 0 (nol).
4.
Pengujian tanpa penggunaan katalis kuningan
a.
Mesin dipanaskan sampai suhu oli mesin 70
0
C.
b.
Mesin dalam keadaan
i
e
dan
p
r
sen
so
r
dimasukkan ke mulut knalpot.
c.
Setelah alat ukur menunjukkan nilai emisi gas buang, cetak hasilnya.
d.
Setelah selesai, lepaskan probe sensor dari mulut knalpot.
e.
Tunggu 20-30 menit agar gas buang sisa yang masuk pada alat ukur
bersih, lalu lakukan lagi pengulangan pengujian sampai 5 kali dengan
langkah yang sama.
5.
Pengujian dengan katalis kuningan
a.
Pengujian dengan katalis kuningan yaitu dengan pipa dan lilitan kawat
kuningan yang divariasikan jumlah lilitannya. Ada 3 variasi jumlah lilitan,
yaitu: 44 lilitan, 88 lilitan, dan 132 lilitan.
b.
Untuk melakukan pengujian pada mesin uji katalis kuningan dipasang
pada saluran buang kendaraan uji.
c.
Pada kondisi mesin dingin, lakukan pemanasan terlebih dahulu.
d.
Setelah itu lakukan pengujian emisi gas buang dengan langkah yang sama
dengan langkah pengujian tanpa katalis kuningan.
e.
Untuk masing-masing variasi, pengujian dilakukan pengulangan sampai 5
kali.
25
¡¢£ ¤¢¥£¦§¤ ¨¤¨© ¦ª ¦
Teknik analisis data dalam penelitian ini adalah menggunakan analisis varian
satu arah. Namun sebelumnya dilakukan uji persyaratan analisis yaitu uji
normalitas dan uji homogenitas. Berikut ini adalah desain penelitian guna
mempermudah analisis data. Desain data tersebut dapat dilihat pada tabel berikut
[image:41.595.120.494.267.540.2]ini:
Tabel 5. Perbandingan Kadar Gas Buang HC Pada Knalpot Standar Dan Knalpot
Dengan Katalis Kuningan
Putaran mesin
(rpm)
Polutan gas HC
Knalpot
Standar
Knalpot dengan katalis kuningan
44 lilitan
88 lilitan
132 lilitan
Idle
Y
11
Y
21
Y
31
Y
41
Y
12
Y
22
Y
32
Y
42
Y
13
Y
23
Y
33
Y
43
Y
14
Y
24
Y
34
Y
44
Y
15
Y
25
Y
35
Y
45
«¬ ¤®¡ ¯¨° ¦¯¦ª¦£¥£¦§¤ ¨¤ ¨©¦ª¦ ¦ ¬ ¤± ²¯³¦§¤ ª ¦¨
Uji ini bertujuan untuk mengetahui apakah data pada
variabel-variabel penelitian berasal dari data yang berdistribusi normal atau tidak, Uji
normalitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji normalitas
´il liefo
rs
.
Adapun prosedur yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1)
Tentukan hipotesis
H
0
= Sampel berasal dari populasi berdistribusi normal.
H
1
= Sampel tidak berasal dari populasi berdistribusi normal.
2)
Tentukan taraf nyata
= 0,01
3)
Menentukan harga S dengan rumus :
n
1
26
Keteranagan :
SD
: Simpangan baku atau Deviasi Standar
n
: Jumlah baris
X
i
2
: Jumlah keseluruhan kolom pangkat dua
X
i
2
: Hasil pangkat dua X
i
2
kemudian dijumlahkan keseluruhan
4)
Pengamatan X
1
, X
2
,
., X
n
dijadikan bilangan Z
1
, Z
2
,
., Z
n
dengan
menggunakan rumus : Zi =
5)
Statistik uji yang digunakan L = Maks.
Dengan F(Zi) = P(Z
Zi); Z ~ N(0,1);
6)
Daerah kritik uji DK = {L
L > L
;n
}
H
0
ditolak apabila L
0
mak > L tabel.
H
1
diterima apabila L
0
mak < L tabel.
(Sumber: Budiyono, 2004:170)
µ ¶ ·¸ ¹º»¼» ½¾¿ ¹ ÀÁÂ
Bentuk lain untuk uji Bartlett adalah sebagai berikut (Winer, 1971:208).
Pada bentuk kedua ini, statistik uji yang digunakan adalah:
χ
=
2.203
c
(f log RKG
− ∑
f log s )
χ
~
χ
(k
−
1)
1)
Hipotesis
H
0
:
1
2
=
2
2
=
3
2
(Variasi populasi homogen)
H
1
:
tidak semua variansi sama (Variansi populasi tidak homogen)
2)
α
= 0,05
3)
Statistik uji yang digunakan:
χ
=
2.203
c
(f log RKG
− ∑
f log s )
χ
~
χ
(k
−
1)
Ã Ä Å Å
i
Zi
S
Zi
F
n
Æi
Æ Æ Æ Æ Ç Èn
É Èkn
É È Æi
Ê
Ë
1
,
2
,
3
,
27
k=banyaknya populasi = banyaknya sampel
N=banyaknya seluruh nilai (ukuran)
n
j
= banyaknya nilai (ukuran) sampel ke-j = ukuran sampel ke-j
f
j
= n
j
1 = derajat kebebasan untuk s
j
2
; j = 1,2, ..., k;
f = N
−
k =
f = derajat kebebasan untuk RKG
c = 1 +
1
3(k
−
1)
∑
1
f
−
1
f
RKG =
∑
SS
∑
f
SS
j
= (n
j
1) S
j
2
[image:43.595.113.516.108.653.2]Setelah dihitung, diperoleh:
Tabel 6. Ringkasan Perhitungan Homogenitas Dengan Uji Bartlett.
Sampel
f
j
SS
j
S
j
2
log S
j
2
f
j
log S
j
2
1
2
3
4
n
1
-1
n
2
-1
n
3
-1
n
4
-1
(n
1
1) S
1
2
(n
2
1) S
2
2
(n
3
1) S
3
2
(n
4
1) S
4
2
S
1
2
S
2
2
S
3
2
S
4
2
log S
1
2
log S
2
2
log S
3
2
log S
4
2
(n
1
-1) log S
1
2
(n
2
-1) log S
2
2
(n
3
-1) log S
3
2
(n
4
-1) log S
4
2
Jumlah
∑(
f
j
)
∑(
SS
j
)
∑(n
1
-1) log S
1
2
4)
Daerah kritik:
χ
.
,
= 11.345
DK = {
χ
|
χ
>
χ
.
,
}
Kesimpulan :
Bila didapat χ
2
hitung
≤ χ
2
tabel
dengan χ
2
tabel
= χ
2
(α) (k
-1)
maka data
homogen. Variansi- variansi dari tiga populasi tersebut sama (homogen).
(Sumber: Budiyono, 2004:176)
28
ÌÍÎÏ ÐÑ Ò ÓÔÐÕÐ ÕÖ Ó× Ó ÓÍ Ñ Ò ÓØÓÙÓ× ÚÑ ÛÓÜ
Untuk mengetahui ada atau tidaknya pengaruh penggunaan pipa dan
variasi jumlah lilitan kawat kuningan sebagai katalis saluran buang Yamaha
Jupiter Z tahun 2004 terhadap kadar gas HC dilakukan uji analisis varian satu
arah.
[image:44.595.114.526.279.563.2]Rumus yang digunakan dalam anava satu arah, yaitu :
Tabel 7. Daftar Anava Satu Arah
ÙÚÝÞ ßÛØÓÛÐ ÓÒ ÕÐ à á âá ãä å
Rata-rata
1
Ry
R = Ry/1
Antar Kelompok
k-1
Ay
A=Ay/(k-1)
A/D
Dalam Kelompok
∑
(n
i
-1)
Dy
D=Dy /
∑
(n
i
-1)
Total
∑
n
i
∑Y
2
-
dk = derajat kebebasan
Jk = jumlah kuadrat
KT = kuadrat tengah
Ry =
J²/Σn
i
dengan Jı, J
2
, ...J
n
Ay =
Σ
(J
i
2
/n
ı
) R
y
∑Y
2
= Jumlah kuadrat-kuadrat (Jk) dari semua hasil pengamatan
Dy =
∑Y
2
R
y
A
y
Kesimpulan :
Bila harga Fo
≤ Ft dalam taraf
1% maka hipotesis nihil (Ho) diterima dan
hipotesis kerja (Hi) ditolak, kemudian sebaliknya bila Fo > Ft maka hipotesis
kerja diterima dan hipotesis nihil (Ho) ditolak.
(Sumber : Sudjana, 1996: 304)
29
æ ç è é êëì íî íïêðêðñíòííî ó
Untuk mengetahui ada atau tidaknya penurunan kadar polutan HC
dengan pipa dan lilitan kawat kuningan sebagai katalis saluran buang Yamaha
Jupiter Z tahun 2004 terhadap kadar gas HC dilakukan uji Z (analisis rataan).
Rumus yang digunakan dalam uji Z, yaitu :
=
X
−
µ
σ
/
√
n
~N(0,1)
X = rataan sampel
µ
= rataan populasi
σ
=
n
∑
Y
−
(
∑
Y )
n(n
−
1)
σ
= standar deviasi populasi
n = banyak sampel
DK = {Z | Z <
-
Z
α
}
DK = {Z | Z <
-
3,365}
Z
0,01
= 3,365
Kesimpulan :
Bila ha