ii
Prosiding Seminar Nasional
Dalam Rangka Konvensi Nasional VIII dan Asosiasi Pendidikan Teknologi dan
Kejuruan Indonesia (APTEKINDO) dan Temu Karya XIX FT/FPTK-JPTK se
Indonesia.
dengan Tema:
PERANAN PENIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN DALAM MASYARAKAT EKONOMI
ASEAN (MEA)
X, 2323 halaman, 28 Cm
Hak Cipta Dilindungi Undang-undang Copyright @ 2016
ISBN:
Steering Committee :
1. Dr. Eng. Agus Setiawan, M.Si 2. Prof. Dr. Harun Sitompul, M.Pd. 3. Dr. Syahril, M.Eng
4. Dr. Riadi, M.Pd., MT. 5. Dr. Nur Qudus, MT
6. Dr. Andoko, ST, MT 7. Dr.Widarto
8. Prof.. Dr. henry Sumual, M.Si 9. Dr. Muh yahya, M.Eng. 10. Prof. Eko Hariadi, M.Si
Penyunting:
1. Dr. Nathanael Sitangang, ST, M.Pd.
2. Dr. Putri Lynna A. Luthan, M.Sc.
3. Prof. Dr. Efendi Napitupulu, M.Pd.
4. Dr. Eka Daryanto, MT.
5. Dr. R Mursid, M.Pd.
6. Dr. Arif Rahman, M.Pd.
7. Janter P. Simanjunntak, MT, Ph.D.
Diterbitkan Oleh:
Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan
Alamat Penerbit:
Jln. Willem Iskandar, Psr V Medan 20222;
Telp (061) 6636757; Fax. (061) 6613319-6614002
Website: http//www.aptekindo.unimed.ac.id
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan
hidayah yang telah diberikan kepada kita semua, sehingga buku Prosiding Seminar Nasional
dalam rangka Konvensi Nasional VIII dan Asosiasi Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
Indonesia (APTEKINDO) dan Temu Karya XIX FT/FPTK-JPTK se Indonesia pada tanggal
03 s/d 06 Agustus 2016 di Universitas Negeri Medan dapat terlaksana dengan baik.
Tujuan utama seminar ini adalah dalam rangka meningkatkan kemampuan
pendidikan pada bidang teknologi kejuruan dalam tema “Peranan Pendidikan Teknologi
Dan Kejuruan Dalam Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)” yang diaplikasikan dari
hasil-hasil penelitian dalam upaya meningkatkan hasil-hasil lulusan yang memiliki kompetensi dengan
standar yang mengacu pada dunia internasional, sehingga lulusan LPTK-PTK mampu
bersaing dalam pasar tenaga kerja pada MEA. Oleh karena itu melalui kegiatan seminar
nasional, konvensi dan temu karya FPTK/FT-JPTK seluruh Indonesia diharapkan terhimpun
pemikiran-pemikiran dalam upaya pengokohan peran LPTK dalam meningkatkan mutu dan
pendidikan guru vokasi di Indonesia.
Semoga buku prosiding ini dapat memberi kemanfaatan bagi kita semua, untuk
kepentingan pengembangan ilmu, teknologi, seni, dan budaya. Di samping itu, diharapkan
juga dapat menjadi referensi bagi upaya pembangunan bangsa dan negara.
Melalui kesempatan ini panitia mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang
telah mendukung terselenggaranya kegiatan seminar nasional, konvensi dan temu karya
FPTK/FT-JPTK seluruh Indonesia ini. Kepada seluruh pemakalah dan peserta seminar,
diucapkan terima kasih atas partisipasinya dan selamat berseminar semoga sukses.
Medan, 6 Agustus 2016
Ketua Umum,
Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd.
NIP. 195802221981031001
i Makalah Kunci
Strategi Pembelajaran Berbasis Keunggulan Persaingan Tenaga Kerja pada MEA
Oleh: Prof. Intan Ahmad, Ph.D (Direktur Jenderal Pembelajaran dan Kemahasiswaan
Kemenristekdikti)
Makalah Utama
MEA dan Pendidikan Tinggi: Perspektif Perubahan Budaya Belajar dan Pembelajaran
Oleh: Prof. Dr. syawal Gultom, M.Pd. (Rektor Universitas Negeri Medan)Penyiapan Tenaga Kerja melalui Pendidikan Kejuruan dalam Menghadap MEA
Oleh:Drs. M. Mustaghfirin, MBA (Direktur Pembinaan SMK)
A-05-020
PENGARUH SAAT PENGAPIAN TERHADAP EMISI GAS BUANG
KARBON MONOKSIDA (CO) PADA MOTOR BENSIN EMPAT
LANGKAH BERBAHAN BAKAR PERTAMAX
Dori Yuvenda1 dan R. Chandra2 1,2
Jurusan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang 1
ABSTRAK : Dewasa ini isu pemanasan global warming menjadi topik pembicaraan yang hangat. Salah satu penyumbang terbesar adalah dari emisi gas buang kendaraan.Salah satu usaha yang dilakukan dengan cara mengatur saat pengapian pada mesin yang memiliki displacement volume (CC) besar namun masih menggunakan sistem pengapian konvensional. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan saat pengapian yang tepat sehingga berpengaruh terhadap penurunan emisi gas buangkendaraan (CO). Penelitian ini menggunakan mesin kijang grand extra 1.8 tahun 1996. Metode yang dilakukan adalah memvariasikan saat pengapian (remapping) (10, 50dan 90 Sebelum TMA)pada putaran mesin 750 rpm, 1500 rpm, dan 2500 rpm. Hasil terbaik didapat pada saat pengapian 50 sebelum TMA terjadi penurunan kandungan karbon monoksida (CO) sebesar
1.194 % (vol).
Kata kunci: Global warming, Remapping,Karbon monoksida
I. PENDAHULUAN
Dewasa ini isu global warming menjadi topik pembicaraan yang hangat bagi pencinta lingkungan. Global warming adalah suatu proses terjadinya peningkatan suhu rata-rata atmosfer dan permukaan bumi baik laut maupun daratan bumi. Salah satu penyebab utama dari global warming adalah emisi gas buang kendaraan. Emisi gas buang kendaraan dihasilkan oleh pembakaran yang terjadi di dalam mesin baik pada mesin pembakaran luar (external combustion engine) atau mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Hasil pembakaran ini berupa gas yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Salah satu gas buang kendaraan yang berbahaya pada mesin pembakaran dalam adalah karbon monoksida (CO). Karbon monoksida adalah suatu gas yang terdiri
dari unsur karbon (C) dan oksigen (O) yang tidak berwarna, tidak berbau serta tidak berasa yang bisa berdampak pada kesehatan manusia dan lingkungan. Pada mesin, emisi gas buang CO disebabkan oleh berbagai faktor di antaranya penggunaan bahan bakar dan proses pembakaran yang tidak sempurna akibat campuran bahan bakar yang terlalu kaya sehingga sebagian bahan bakar tidak terbakar kemudian bereaksi dengan oksigen menghasilkan CO.
Salah satu upaya yang dilakukan oleh masyarakat untuk mereduksi emisi gas buang kendaraan adalah dengan cara menggunakan bahan bakar yang lebih bagus kualitasnya dalam artian memiliki timbal yang sedikit atau tidak ada seperti pertamax. Namun upaya tersebut menyalahi standart pabrik pada mesin yang telah dispesifikasikan menggunakan bahan bakar premium dengan sudut saat pengapian (ignition timing) yang telah ditetapkan (standart pabrik 80 sebelum TMA). Berdasarkan hal tersebut perlu dilakukan
pengaturan ulang kembali saat pengapian (ignition timing) ketika menggunakan bahanbakar yang tidak di standartkan oleh pabrik. Dengan tujuan didapatkan saat pengapian yang tepat ketika menggunakan bahan bakar bakar pertamax. Ignition timing(IT) adalah waktu saat busi mulai untuk
memercikan bunga api
agar terjadinya proses pembakaran di dalam ruang bakar mesin yang diukur dengan sudut engkol (crank angle).Saat pengapian harus disesuaikan dengan kenaikan daya mesin sehingga diharapkan kadar emisi gas buang tidakdi luar ambang batas, terutama kadar gas CO.
Pada saat kendaraan pada putaran idle atau penurunan kecepatan secara tiba-tiba ketika trottle gasdalam keadaan tertutup campuran bahan bakar yang yang terjadi cenderung kaya sehingga kadar emisi gas buang hidrokarbon (HC) dan karbon
monoksida (CO) yang dihasilkan lebih tinggi, disebabkan karena sebagian bahan bakar tidak terbakar secara sempurna. Untuk itu upaya yang dilakukan untuk mengurangi kadar
HC dan CO dengan cara memundurkan / memperlambat saat pengapian (ignition timing) pada putaran idle sehingga temperatur gas buang menjadi lebih tinggi karena tekanan di dalam silinder menjadi lebih tinggi sehingga pada exhaust manifoldterjadi penambahan HC. Untuk mempertahankan putaran mesin tetap konstan pada putaran idle saat pengapian diperlambat maka pembukaan trottle gas diperbesar sehingga pencampuran bahan bakar lebih baik(homogen) dan pembakaran yang terjadi lebih sempurna maka dapat mengurangiemisi gas buang1). Disamping itu juga waktu pengapian harus diatur sesuai dengan angka oktan dari bahan bakar yang digunakan. Berubahnya angka oktan dari bahan bakar harus selalu diikuti dengan peyetelan sat pengapian2).
Beberapa penelitian yang terkait dengan pengaruh saat pengapian dengan emisi gas buang diantaranya adalah Rastoto3). melakukan penelitian pengaruh perubahan waktu pengapian (ignition timing) terhadap emisi gas buang CO dan HC pada sepada motor vega R 110 CC tahun 2008 dengan bahan bakar LPJ dengan metode eksperimen memvariasikan saat pengapian 70, 100 dan 130 sebelum TMA, dia menyimpulkan bahwa memperlambat saat pengapian (70 sebelum TMA) mengurangi emisi gas buang CO dan HC tetapi juga mengurang daya mesin.
Agung4) melakukan penelitian pengaruh saat pengapian terhadap daya dan emisi gas buang pada motorToyota 4K 4 silinder dengan motode eksperimen menvariasikan saat pengapian 00 - 200 sebelum TMA, dan dia menyimpulkan bahwa saat pengapian yang tepat (80 - 100 sebelum TMA) menghasilkan pembakaran yang sempurna sehingga meningkatkan daya mesin dan menurunkan kadar gas buang.
Dari kajian pustaka dan penelitian terdahulu di atas maka hipotesis dari penelitian ini adalah terdapat pengaruh saat pengapian terhadap penurunan emisi gas buang CO pada mesin bensin 4 langkah menggunakan bahan bakar pertamax.
II. METODE PENELITIAN
laboratorium pengujian kendaraan jurusan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Mesin yang digunakan adalah Toyota Kijang 7K 1.800 CC tahun 1996dengan sistem pengapian konvensional ignition timingstandart 50±20 sebelum TMA. Teknik
pengambilan data adalah dengan mengambil data pada mesin standart bahan bakar premium sebagai kelompok kontrol dan pada mesin bahan bakar pratamax dengan variasi ignition timing sebagai kelompok uji. Variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah
1. Variabel bebas
Variabel bebas dapat disebut juga dengan indenpendent variable. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi saat pengapian (ignition timing) 10, 50dan 90 sebelum TMA.
2. Variabel terikat
Variabel terikat adalah variabel yang tergantung5).Variabel terikat dalam penelitian ini adalah emisi gas buang CO.
3. Variabel Kontrol
Variabel kontrol pada penelitian ini adalah putaran mesin 750 rpm, 1500 rpm dan 2500 rpm dan temperatur ruangan 270C. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
analisis data
secara statistik menggunakan metode true experimental method.Data yang diperoleh
digambarkan dalam bentuk grafik dan dideskripsikan dalam bentuk kalimat yang mudah dibaca, dipahami dan dipresentasikan sebagai jawaban atas permasalahan yang diteliti.
Prosedur yang digunakan dalam penelitian ini terlihat pada flowchart penelitian seperti gambar di bawah ini: :
Gambar 2.1 Flowchart Penelitian
III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Data Penelitian
Pada tabel 3.1 di bawah adalah data hasil penelitian kadar kandungan emisi gas buang CO pada pengujian mesin standart berbahan bakar premium dan variasi ignition timing (IT) denganmesin berbahan bakar pertamax
Dari grafik 3.1 secara umum menjelaskan bahwa kadar emisi gas buang CO pada saat putaran rendah (idle) tidak melewati ambang batas yang telah ditetapkan oleh kementrian lingkungan hidup baik pada saat menggunakan bahan bakar peremium maupun menggunakan bahan bakar pertamax baik ketika saat pengapian (IG) dipercepat maupun diperlambat. Dimana ambang batas yang diberikan untuk kendaraan kategori M,N, dan O <4,5 % untuk kendaraan tahun < 2007.
Dari grafik 3.1 di atas menjelaskan bahwa semakin tinggi putaran mesin maka terjadi penurunan kadar emisi gas buang CO baik pada pengujian standart dengan mesin berbahan bakar premium yang dispesifikasikan pabrik maupun dengan bahan bakar pertamax. Penurunan yang signifikan terjadi pada putaran tinggi yaitu 2500 rpm. Ini menunjukkan bahwa semakin tinggi putaran mesin maka pembukaan trotle juga semakin bertambah sehingga mengakibabkan pemasukan udara yang semakin banyak sehingga campuran bahan bakar dan udara semakin homogen dan juga campuran bahan bakar semakin ideal mendekati stoikiometri dengan demikian akan terjadi pembakaran yang mendekati sempurna sehingga mengurangi reaksi karbon dan oksigen karena hampir seluruhnya bahan bakar terbakar. Pada grafik 3.1 juga menjelaskan bahwa penggunaan bahaan bakar pertamax dapat mereduksi kadar emisi gas buang CO ini menunjukkan bahwa penggunaan bahan bakar yang memiliki nilai oktan yang tinggi dapat memperbaiki kualitas
proses pembakaran yang terjadi di dalam silinder dimana bahan bakar bisa terbakar secara keseluruhan. Disamping itu juga menunjukkan bahwa bahan bakar yang memiliki kualitas yang baik tidak menggunakan timbal yang banyak atau tidak ada sama sekali pada saat bahan bahan bakar di bakar tidak menghasilkan kadargas emisi yang tinggi.
Pada grafik 3.1 di atas juga menjelaskan bahwa pemunduran saat pengapian (ignition timing) terjadi penurunan kadar gas buang CO yang signifikan pada semua putaran dan penurunan signifikan terjadi pada ignition timing 50 sebelum TMA dengan penurunan rata-rata sebesar 1,194 % (vol). Ini menunjukkan bahwa
memperlambat saat pengapian dapat memperbesar tekanan yang ada di dalam selinder karena semakin termanpatnya campuran bahan bahan bakar dan udara dan ketika penggunaan bahan bakar kualitasnya bagus mampu menahan tekanan dan temperatur yang tinggi sampai bahan bakar di bakar melalui percikan bunga api dari busi dalam artian bahan bakar tidak terbakar lebih awal sebelum diberikan percikan bunga api (tidak ada detonasi). Ketika bahan bakar dibakar pada tekanan dan temperatur yang tinggi maka akan menghasilkan proses pembakaran yang cepat (flame speed) dan hampir semua bahan bakar terbakar secara keseluruhan di dalam silinder, dalam artian terjadinya pembakaran yang sempurna sehingga akan menyebabkan kadar emisi gas buang CO menjadi rendah.
IV. KESIMPULAN
1. Kadar emisi gas buang CO pada mesin empat langkah menggunakan bahan bakar bensin (standart) dan bahan bakar pertamax dengan variasipemajuan dan pemunduran ignition timing (IG) pada semua putaran tidak melewati batas
ambang yang telah di tetapkan oleh kementrian lingkungan hidup.
2. Penggunaan bahan bakar pertamax dengan memperlambat saat pengapian pada 50 sebelum TMA dapat menurunkan emisi gas buang CO secara signifikan terutama pada putaran idle/ rendah.
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disarankan untuk penelitan selanjutnya adalah
1. Sebaiknya dilakukan lagi penelitian lebih lanjut dengan menaikan putaran yang lebih tinggi lagi dan menambah parameter ukur emisi gas buang yang berbahaya lain seperti HC dll.
DAFTARPUSTAKA
Genessan, V.(2004).Internal Combustion Engine Second Edition. The Mc Grow-Hill.
Gunadi. (2010). Pengaruh Waktu Pengapian (Ignition Timing) terhadap Emisi Gas
Buang Pada Mobil Dengan Sistem Bahan Bahan Bakar Injeksi (EFI). Fakultas Teknik UNY.http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/132304806/Timing%20Ignition%20terhadap%20KOnsumsi %20dan%20emisi%20Hasil%20Penelitian%202.pdf) diakses 18 Juni 2015.
Nugroho, Agung. (2012). Pengaruh Saat Pengapian Terhadap Daya dan Emisi Gas Buang Pada Motor Toyota 4K 4 Silinder 1300 CC. Jurusan Teknik Mesin FT Uniga Malang.(http://jurnal.unigamalang.ac.id/file/Lap.Pen.PengapianMesin4K.pdf), diakses 18 Juni 2015 Rastoto, N. D.E.,
Subagsono, Basori. (2012). Pengaruh Perubahan Waktu Pengapian
(Ignition Timing)terhadapEmisi Gas Buang CO dan HCpada Sepeda Motor Vega R 110 CC Tahun 2008 dengan Bahan Bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas).Jurusan Teknik
Mesin FKIP UNS
(http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/ptm/article/view/2687/0), diakses 18 Juni 2015.
Arikunto, Suharsimi. (2006). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta:PT Rineka Cipta.
LAMPIRAN
Catatan :
1. Untukkendaraanbermotorberpenggerak motor bakarcetusapi (bensin) kategori “M, N, dan O” <2007 :Berlakusampaidengan 31 Desember 2006 >2007 :Berlakumulaitanggal 1 Januari 2007
2. Untukkendaraanbermotorkategori“L”dankendaraanbermotorberpenggerakmotorbakarpenyalaanko mpressi (diesel) <2010 :Berlakusampaidengan 31 Desember2009 >2010 :Berlakumulaitanggal 1 Januari 2010
