PENGARUH PEMANASAN DAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETANOL TERHADAP EMISI GAS BUANG KARBON MONOKSIDA (CO) DAN HIDROKARBON (HC) PADA SEPEDA MOTOR YAMAHA VEGA R TAHUN 2009 DAN IMPLIKASI PEDAGOGIS PADA MATA KULIAH MOTOR BAKAR.

(1)

PENGARUH PEMANASAN DAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETANOL TERHADAP EMISI GAS BUANG

KARBON MONOKSIDA (CO) DAN HIDROKARBON (HC) PADA SEPEDA MOTOR YAMAHA VEGA R TAHUN 2009

DAN IMPLIKASI PEDAGOGIS PADA MATA KULIAH MOTOR BAKAR

SKRIPSI

Oleh :

FIRDAUS DONI SAPUTRA K2510034

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Firdaus Doni Saputra

NIM : K2510034

Jurusan/ Progam Studi : PTK/ Pendidikan Teknik Mesin

Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “PENGARUH PEMANASAN DAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETANOL TERHADAP EMISI GAS BUANG KARBON MONOKSIDA (CO) DAN HIDROKARBON (HC) PADA SEPEDA MOTOR YAMAHA VEGA R TAHUN 2009 DAN IMPLIKASI PEDAGOGIS PADA MATA KULIAH MOTOR BAKAR” _{ini benar-benar merupakan hasil karya saya} sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sangsi atas perbuatan saya.

Surakarta, September 2014 Yang membuat pernyataan

(3)

iii

PENGARUH PEMANASAN DAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETANOL TERHADAP EMISI GAS BUANG

KARBON MONOKSIDA (CO) DAN HIDROKARBON (HC) PADA SEPEDA MOTOR YAMAHA VEGA R TAHUN 2009

DAN IMPLIKASI PEDAGOGIS PADA MATA KULIAH MOTOR BAKAR

Oleh :

FIRDAUS DONI SAPUTRA K2510034

Skripsi

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(4)

iv

PERSETUJUAN

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Pengujin Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, September 2014

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Husin Bugis, M.Si. NIP 19581003 198811 1 001

(5)

v

PENGESAHAN

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas sebelas Maret Surakarta dan siterima untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.

Hari : Tanggal :

Tim Penguji Skripsi

Nama Terang Tanda Tangan

Ketua : Drs. Ranto, M.T. ...

Sekertaris : Ngatou Rohman, S.Pd., M.Pd. ...

Anggota I : Ir. Husin Bugis, M.Si ...

Anggota II : Danar Susilo W., S.T., M.Eng. ...

Disahkan oleh :

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Dekan,

(6)

vi ABSTRAK

Firdaus Doni Saputra. PENGARUH PEMANASAN DAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETANOL TERHADAP

EMISI GAS BUANG KARBON MONOKSIDA (CO) DAN

HIDROKARBON (HC) PADA SEPEDA MOTOR YAMAHA VEGA R TAHUN 2009 DAN IMPLIKASI PEDAGOGIS PADA MATA KULIAH MOTOR BAKAR. Skripsi. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. September 2014.

Tujuan penelitian ini adalah : (1) Untuk mengetahui bagaimanakah pengaruh pemanasan bahan bakar premium melalui pipa tembaga yang terpasang di antara sirip-sirip blok silinder terhadap emisi gas buang (CO) dan (HC) pada mesin Yamaha Vega R tahun 2009. (2) Untuk mengetahui bagaimanakah pengaruh pemanasan bahan bakar campuran premium dan etanol melalui pipa tembaga yang terpasang di antara sirip-sirip blok silinder terhadap emisi gas buang (CO) dan (HC) pada mesin Yamaha Vega R tahun 2009. (3) Untuk mengetahui nilai kadar emisi gas buang (CO) dan (HC) terhadap pengaruh pemanasan bahan bakar yang terpasang di antara sirip-sirip blok silinder pada motor Yamaha Vega R tahun 2009.

Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Sampel penelitian yang digunakan adalah sepeda motor Yamaha Vega R Tahun 2009 bernomor mesin 4D71261848. Data diperoleh dari besarnya kadar CO dan HC dengan variasi komposisi campuran premium dan etanol E0, E5, E10, E15, E20, E25, E30 menggunakan metode tanpa pemanasan bahan bakar dan menggunakan pemanasan bahan bakar 1 pipa, 2 pipa dan 3 pipa. Data diperoleh dari hasil penelitian dimasukkan ke dalam tabel dan ditampilkan dalam bentuk grafik, kemudian dianalisis.

Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa : (1) Kadar (CO) tertinggi terjadi ketika pemanasan bahan bakar pada 1 pipa, kadar (CO) terrendah terjadi ketika tanpa pemanasan bahan bakar. Kadar (HC) tertinggi terjadi ketika pemanasan bahan bakar pada 2 pipa dan (HC) terrendah terjadi ketika pemanasan bahan bakar pada 1 pipa. (2) Akibat pemanasan bahan bakar diperoleh kadar (CO) tertinggi pada variasi bahan bakar E0, sedangkan kadar (CO) terrendah pada variasi bahan bakar E30. Kadar (HC) tertinggi pada variasi bahan bakar E30, sedangkan kadar (HC) terrendah akibat pemanasan bahan bakar terdapat pada variasi bahan bakar E5. (3) Pemanasan bahan bakar menghasilkan nilai kadar emisi gas buang (CO) tertinggi 1,216 (% vol) dan nilai kadar (CO) terrendah 0,083 (% vol). Nilai kadar emisi gas buang (HC) tertinggi 877,0 (ppm vol) dan nilai kadar emisi gas buang (HC) terrendah 99,0 (ppm vol).

(7)

vii ABSTRACT

Firdaus Doni Saputra. THE EFFECT OF HEATING AND VARIATION IN FUEL MIXTURE OF PREMIUM AND ETHANOL TO EXHAUST EMISSIONS CARBON MONOXIDE (CO) AND HYDROCARBON (HC) ON YAMAHA VEGA R 2009 MOTORCYCLE AND PEDAGOGICAL IMPLICATIONS ON FUEL MOTOR SUBJECT. Thesis. Faculty of Teacher Training and Education Science. Sebelas Maret University. Surakarta. September 2014

The purpose of this research were : (1) To knew how the effect of heating premium fuel through a copper pipe installed between the fins of cylinder block to exhaust gas emissions (CO) and (HC) on Yamaha Vega R 2009 motorcycles. (2) To knew how the effect of heating mixture of gasoline and fuel ethanol through a copper pipe installed between the fins of cylinder block to exhaust gas emissions (CO) and (HC) on Yamaha Vega R 2009 motorcycles. (3) To know the value of the levels exhaust gas emissions (CO) and (HC) on the effect of heating fuel were installed between the fins of cylinder block Yamaha Vega 2009 motorcycles.

This research used a descriptive quantitative method. The sample used was Yamaha Vega R 2009 motorcycles with the numbere of machine 4D71261848. The data obtained from the value of CO and HC with percentage variation mixture of premium ethanol E0, E5, E10, E15, E20, E25, E30 using a method without heating fuel and heating fuel using 1, 2 and 3 pipes. The data obtained from this research included in the tables and displayed in a graph, and then analyzed.

Based on this research can be conclude : (1) The highest levels (CO) when heating fuel on the 1 pipe, while the lowest levels (CO) when without heating fuel. The highest levels (HC) when heating fuel on the 2 pipe, while the lowest level (HC) when heating fuel on the 1 pipe. (2) The highest levels (CO) when heating fuel on the E0 variation of fuel while the lowest levels (CO) when heating fuel on the E0 variation of fuel. The highest levels (HC) when heating fuel on the E30 variation of fuel while the lowest levels (HC) when heating fuel on the E5 variation of fuel. (3) The highest levels exhaust gas emissions (CO) is 1.216 (% vol) and The lowest levels exhaust gas emissions (CO) is 0.083 (% vol). While the highest levels exhaust gas emissions (HC) 877 (ppm vol) and the lowest levels exhaust gas emissions (HC) is 99 (ppm vol).

(8)

viii MOTTO

“Karena sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai

dari suatu urusan, kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain”

(Q.S. Al-Insyirah : 6-7)

"Sukses bukanlah akhir dari segalanya, kegagalan bukanlah sesuatu yang fatal:

namun keberanian untuk meneruskan kehidupanlah yang diperhatikan"

(Sir Winston Churchill)

“Kegagalan bukanlah awal dari kehancuran, kegagalan adalah keberhasilan

yang tertunda, jangan pernah berheti setiap ada kegagalan dan kejar terus

kegagalan itu”

(Firdaus Doni Saputra)

“Jangan berkatasuatu pekerjaan yang belum dikerjakan itu mudah sebelum anda

mencoba dan menjalaninya”

(9)

ix

PERSEMBAHAN

Segala Puji bagi Allah SWT kupanjatkan rasa syukur karena dengan izin dan kuasaNya, akhirnya dapat kupersembahkan karya ini untuk:

 Ibuk dan Bapak Tercinta

Terimakasih atas bimbingan, motivasi, do’a dan restu yang tak pernah putus

diberikan kepadaku. Dan pengorbanan tiada henti serta kasih sayang yang tak

terbatas.

 Ari Widodo

Terimakasih untuk rekan 1 tim penelitian skripsi yang telah membantu dengan

penuh keikhlasan, semangat dan motifasi sehingga skripsi ini bisa terselesaikan.

 Someone

Ternyata kata-kata ejekan yang dulu pernah terucap kini kembali dengan sebuah

kebahagiaan. Terimakasih dukungan, motivasi serta ejekan yang telah memberiku

semangat buat melesaikan tugas di S1 ini, semoga cita-cita dan harapan yang

pernah terucap menjadi berkah di kemudian hari. Amin.

 AG 3734 TO

Terimakasih selama ini kamu telah menemaniku kesana-kesini, termasuk

pergi-pulang ke mana saja dan yang pasti terimakasih kamu telah bersedia menjadi

objek penelitianku.

 Hoax Kost

Ilham, Arya, Rizal, Fahd, Angga, Mas Tampan (Rodi), Andri, Rosid, Mahmud,

Mas Udin (Penjok), Pepep (Yushin), Endro, Lala dll yang kalo disebutkan semua

bisa 99 halaman. Terimakasih atas kekompakan dan kebersamaan selama ini.

 Keluarga Besar Pendidikan Teknik Mesin_‘10

Terimakasih teman seperjuangan atas semangat, perjuangan dan kerjasamanya.

Semoga kekeluargaan ini tetap terjaga sampai esok.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “_{PENGARUH PEMANASAN DAN} VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETANOL TERHADAP EMISI GAS BUANG KARBON MONOKSIDA (CO) DAN HIDROKARBON (HC) PADA SEPEDA MOTOR YAMAHA VEGA R TAHUN 2009 DAN IMPLIKASI PEDAGOGIS PADA MATA KULIAH

MOTOR BAKAR”.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Ir. Husin Bugis, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I, yang dengan penuh kesabaran memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 5. Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II, yang

dengan penuh semangat memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

6. Drs. Yadiono, M.T. selaku Pembimbing Akademik yang selalu memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pelaksanaan perkuliahan sebagai bekal untuk menyusun skripsi ini.

(11)

xi

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.

Surakarta, Agustus 2014

(12)

xii DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERNYATAAN... ii

HALAMAN PENGAJUAN ... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

HALAMAN ABSTRAK ... vi

HALAMAN ABSTRACT ... vii

HALAMAN MOTTO ... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xix

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 3

C. Pembatasan Masalah ... 4

D. Perumusan Masalah ... 5

E. Tujuan Penelitian ... 5

F. Manfaat Penelitian ... 6

BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian yang Relevan ... 7

1. Kajian Teori ... 7

2. Hasil Penelitian yang relevan ... 46

B. Kerangka Berpikir ... 47

(13)

xiii BAB III METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 51

1. Tempat Penelitian ... 51

2. Waktu Penelitian ... 51

B. Rencana/ Desain Penelitian ... 52

C. Populasi dan Sampel ... 54

1. Populasi Penelitian ... 54

2. Sampel Penelitian ... 54

D. Teknik Pengambilan Sampel ... 57

E. Pengumpulan Data ... 58

1. Identifikasi Variabel ... 58

2. Metode Pengumpulan Data ... 59

3. Instrumen Penelitian ... 60

F. Analisis Data ... 65

G. Prosedur Penelitian ... 66

1. Persiapan ... 66

2. Tahap Eksperimen dan Pengumpulan Data ... 66

3. Analisis Data ... 72

4. Kesimpulan Hasil Analisis Data ... 72

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Data ... 73

1. Karbon Monoksida (CO) pada Emisi Gas Buang dengan Variasi Campuran Bahan Bakar Premium dan Etanol ... 73

2. Hidrokarbon (HC) pada Emisi Gas Buang dengan Variasi Campuran Bahan Bakar Premium dan Etanol ... 77

B. Pembahasan ... 81

(14)

xiv

2. Hasil Perhitungan Kadar Hidrokarbon (HC) pada Emisi Gas Buang dengan Variasi Campuran

Bahan Bakar Premium dan Etanol ... 85

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Simpulan ... 88

B. Implikasi ... 89

1. Implikasi Teoritis ... 89

2. Implikasi Praktis ... 89

3. Implikasi pedagogis ... 90

C. Saran ... 90

DAFTAR PUSTAKA ... 92

(15)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1.1 Interval Tingkat Pencemaran Udara di Surakarta ... 1 2.1 Sifat-sifat Bahan Baku ... 11 2.2 Hasil Angka Oktan Penambahan Etanol pada Premium

Berdasarkan Rumus Empiris ... 12 2.3 Toksisitas Kelima Kelompok Polutan ... 38 2.4 Konsentrasi COHb dalam Darah ... 40 2.5 Data Ekuilibrium Antara COHb di dalam Darah Dengan CO

di Udara ... 41 2.6 Toksisistas Dua Macam Hidrokarbon Aromatik ... 44 3.1 Variasi komposisi campuran bahan bakar premium dan etanol 53 4.1 Kadar Karbon Monoksida (CO) tanpa Menggunakan

Pemanasan ... 73 4.2 Kadar Karbon Monoksida (CO) dengan Menggunakan

Pemanasan 1 Pipa ... 74 4.3 Kadar Karbon Monoksida (CO) dengan Menggunakan

Pemanasan 2 Pipa ... 74 4.4 Kadar Karbon Monoksida (CO) dengan Menggunakan

Pemanasan 3 Pipa ... 74 4.5 Suhu Bahan Bakar dan Suhu Kerja Mesin Kendaraan tanpa

Menggunakan Pemanasan ... 75 4.6 Suhu Bahan Bakar dan Suhu Kerja Mesin Kendaraan dengan

Menggunakan Pemanasan 1 Pipa ... 76 4.7 Suhu Bahan Bakar dan Suhu Kerja Mesin Kendaraan dengan

(16)

xvi

4.10 Kadar Hidrokarbon (HC) dengan Menggunakan Pemanasan

1 Pipa ... 78 4.11 Kadar Hidrokarbon (HC) dengan Menggunakan Pemanasan

2 Pipa ... 78 4.12 Kadar Hidrokarbon (HC) dengan Menggunakan Pemanasan

3 Pipa ... 78 4.13 Suhu Bahan Bakar dan Suhu Kerja Mesin Kendaraan tanpa

Menggunakan Pemanasan ... 79 4.14 Suhu Bahan Bakar dan Suhu Kerja Mesin Kendaraan dengan

(17)

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Arah Aliran Udara ... 17

2.2 Sirip Pendingin ... 18

2.3 Kontruksi Blok Silinder ... 19

2.4 Rasio Kompresi ... 20

2.5 Diagram Sistem Pengapian ... 24

2.6 CoilPengapian ... 26

2.7 Karburator pada Saat Stasioner ... 28

2.8 Karburator pada Saat Kecepatan Menengah ... 29

2.9 Karburator pada Saat Kecepatan Tinggi ... 29

2.10 Penampang Pipa Tembaga ... 32

2.11 Sketsa Pipa Tembaga ... 33

2.12 Beberapa Contoh Hidrokarbon ... 43

3.1 Tool Set ... 60

3.2 Gas Analyzer ... 61

3.3 Tachometer ... 61

3.4 Termokopel ... 61

3.5 Sepeda Motor Yamaha Vega R Tahun 2009 ... 62

3.6 Silinder Blok Yamaha Vega R ... 62

3.7 Pipa Tembaga ... 62

3.8 Bensin (Premium) ... 63

3.9 Etanol ... 63

3.10 Gasket Silinder Blok ... 63

3.11 Skema Desain tanpa Pemanasan ... 64

3.12 Skema Desain dengan Pemanasan ... 64

3.13 Tahap Eksperimen ... 67

(18)

xviii

4.2 Grafik Hubungan Kadar Hidrokarbon (HC) pada Emisi Gas Buang dengan Komposisi Campuran Bahan Bakar

(19)

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Lembar Pengajuan Judul ... 95

2. Kegiatan Seminar Proposal Skripsi ... 96

3. Lembar Pengesahan Seminar Proposal ... 98

4. Surat Ijin Menyusun Skripsi/ Makalah ... 99

5. Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ... 100

6. Permohonan IjinResearch/Try Out ... 101

7. Permohonan IjinResearch/Try OutLaboraturium Otomotif JPTK FKIP UNS ... 102

8. Keterangan Telah Melakukan Penelitian di Laboraturium Otomotif PTM JPTK FKIP UNS ... 103

9. Sertifikat Etanol ... 104

10. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) E0 tanpa Pemanasan ... 105

17. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) E0 dengan Pemanasan 1 Pipa ... 112

(20)

xx

19. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) E10 dengan Pemanasan 1 Pipa ... 114 20. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan

Hidrokarbon (HC) E15 dengan Pemanasan 1 Pipa ... 115 21. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan

(21)

xxi

34. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) E15 dengan Pemanasan 3 Pipa ... 129 35. Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) dan