BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Bahan Bakar Hidrogen
Hidrogen (bahasa Latin: hydrogenium, dari bahasa Yunani: hydro: air,
genes: membentuk) adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna,
tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik
yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah
unsur teringan di dunia.
Hidrogen adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75%
dari total massa unsur alam. Kebanyakan bintang dibentuk oleh hidrogen dalam
keadaan plasma. Di bumi sebanyak 70% ditutupi oleh air, yang dibentuk oleh 2
atom hidrogen dan oksigen (Ranjit, saxena, 2012). Senyawa hidrogen relatif
langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara
industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat
dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara komersial
lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.
Isotop hidrogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah protium,
yang inti atomnya hanya mempunyai proton tunggal dan tanpa neutron. Senyawa
ionik hidrogen dapat bermuatan positif (kation) ataupun negatif (anion). Hidrogen
dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur dan dapat dijumpai dalam
air dan senyawa-senyawa organik. Hidrogen sangat penting dalam reaksi asam
basa yang mana banyak rekasi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul
Tabel 2.1 Sifat Hidrogen dengan bahan bakar lain (Lit 8)
Description Hidrogen Gasoline Methana Etanol LPG Biogas
Density kg/m3 0.081 4.4 0.6512 789 2.24 1.1
Buoyancy: Gas or vapor density relative to air
0.07 2-4% 0.6 1.51 1.51 0.863
Carbon Constituent NA 85-88 75 50-52 82
Hydrogen Constituent 100 12-15% 25 13-15 18
Lower heat of combustion (MJ/kg)
119.93 44.5 50.02 26.9 46
Burning Velocity in air (m/sec)
2.65-3.25 0.37 NA
Specific Heat Ratio of NTP gas
1.383 1.05 1.308 1.303
Diffusion coefficient in NTP air (cm2 /sec)
0.61 0.005 0.16 0.11
Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi
serendah 4% H2 di udara bebas. Entalpi pembakaran hidrogen adalah -286 kJ/mol.
Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogen
meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada temperatur
560 °C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan
gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang (Ranjit,
Saxena, 2012). Oleh karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran
hidrogen secara visual. Kasus meledaknya pesawat Hindenburg adalah salah satu
contoh terkenal dari pembakaran hidrogen.
Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung
menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen
lebih ringan dari ledakan hidrokarbon. Dalam kasus kecelakaan Hidenburg, dua
pertiga dari penumpang pesawat selamat dan kebanyakan kasus meninggal
disebabkan oleh terbakarnya bahan bakar diesel yang bocor.
H2 bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia
bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan fluorin,
menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida.
Di seluruh alam semesta ini, hidrogen kebanyakan ditemukan dalam
keadaan atomik dan plasma yang sifatnya berbeda dengan molekul hidrogen.
Sebagai plasma, elektron hidrogen dan proton terikat bersama, dan menghasilkan
konduktivitas elektrik yang sangat tinggi dan daya pancar yang tinggi
(menghasilkan cahaya dari matahari dan bintang lain). Partikel yang bermuatan
dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik. Sebagai contoh, dalam angin
surya, partikel-partikel ini berinteraksi dengan magnetosfer bumi dan
mengakibatkan arus Birkeland dan fenomena Aurora. Hidrogen ditemukan dalam
keadaan atom netral di medium antar bintang. Sejumlah besar atom hidrogen
netral yang ditemukan di sistem Lymanalpha teredam diperkirakan mendominasi
rapatan barionik alam semesta sampai dengan pergeseran merah z=4.
Dalam keadaan normal di bumi, unsur hidrogen berada dalam keadaan gas
diatomik H2. Namun, gas hidrogen sangatlah langka di atmosfer bumi (1 ppm
berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang ringan yang menyebabkan gas
hidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupun demikian, hidrogen masih
bumi berada dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain seperti hidrokarbon
dan air. Adapun gas hidrogen dapat dihasilkan dengan cara (Putra, 2010):
1. Mengalirkan uap air melalui karbon panas
C(s) + H2O CO(g) + H2 (g)
H2 yang dihasilkan dengan cara ini tidak murni sebab sukar memisahkan
CO.
campuran H2 dan CO disebut gas air. Gas air termasuk bahan bakar
penting dan
mempunyai kalor pembakaran besar.
2. Mengalirkan uap air melalui besi panas
3 Fe(s) + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2(g)
3. Pada kilang minyak bumi, hidrogen merupakan hasil samping dari
cracking
hidrokarbon. Gas hidrokarbon dialirkan melalui katalis panas dan terurai
menjadi hidrogen dan hidrokarbon lain. Hidrokarbon yang lebih ringan
seperti
metana (metana dapat juga berasal dari gas alam), dipanaskan dengan suhu
750oC dan tekanan 10 atm,
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
4. Hidrogen yang sangat murni (99,9%), tetapi mahal, diperoleh dengan cara
elektrolisis air.
2 H2O 2 H2 (g) + O2(g)
(Jumlah hidrogen yang cukup banyak diperoleh juga dari hasil samping
industri klor-alkali, dimana diperoleh Cl2 dan NaOH dari elektrolisis
larutan NaCl).
5. Di laboratorium hidrogen murni diperoleh dari reduksi ion hidrogen
dengan
logam seng (pada prinsipnya dengan logam yang potensial elektodanya
negatif)
Zn(s) + 2 H+ Zn2+ + H2(g)
2 Al(s) + 2 OH- + 6 H2O 2 Al(OH)4- + 3 H2(g)
Atau CaH2 dengan air
CaH2(s) + 2 H2O Ca2+ + 2 OH- + 2 H2(g
2.2. Elektrolisis Air
Elektrolisis air adalah peristiwa penguraian senyaw2O) menjadi
2) da2) dengan menggunaka
melalui air tersebut. Pada katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap
dua2 dan ion hidrokida (OH-). Sementara itu
pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas2), melepaskan 4
ion H+ serta mengalirkan elektron ke katode. Ion H+ dan OH- mengalami
netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan
yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan menjadi 2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk
gelembung pada
dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H2O2) yang
dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen. Pada elektrolisis
larutan elektrolit akan dihasilkan zat-zat hasil reaksi yang tergantung pada harga
potensial reduksi ion-ion yang ada dalam larutan dan elektrode yang digunakan.
Jumlah zat hasil elektrolisis bergantung besarnya jumlah listrik yang digunakan,
untuk menghasilkan gas Hidrogen dan gas Oksigen dapat digunakan larutan
elektolit dari Kalium Hidroksida (KOH) atau menggunakan garam sulfat atau
karbonat dari unsur-unsur golongan IA seperti Natrium Sulfat (Na2SO4), Natrium
Karbonat (Na2CO3), Natrium Hidroksida (NaOH) atau garam lain yang mudah
Gambar 2.1 Proses Elektrolisis air (lit 14)
Reaksi : Elektrolisis larutan KOH dalam air :
Katoda : [2H2O(l) + 2e → 2OH-(aq) + H2(g)] x 2
Anoda : 4OH-(aq) → 2H2O(l) + O2(g) + 4e +
2H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)
Reaksi : Elektrolisis larutan Na2CO3 dalam air :
Katoda : [2H2O(l) + 2e → 2OH-(aq) + H2(g)] x 2
Anoda : 2H2O(l) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e +
2H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)
Pada elektrolisis larutan yang mengandung ion-ion golongan IA (Na+, K+),
ion-ion tersebut tidak tereduksi pada katode tetapi air yang mengalami reduksi
karena potensial reduksi air lebih besar dari potensial reduksi ion Natrium atau ion
Kalium (Eo H2O/H2 = - 0,83 volt dan Eo Na+/Na = - 2,71 volt)14.
2.3. Bahan Bakar Etanol
Etanol adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak
berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Senyawa ini merupaka
rekreasi yang paling tua.
Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan
singkatan dari gugus etil (C2H5).
paling awal yang pernah dilakukan manusia. Efek dari konsumsi etanol yang
memabukkan juga telah diketahui sejak dulu. Pada zaman modern, etanol yang
ditujukan untuk kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan
minyak bumi.
Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia
yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada
parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah
pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia
lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.
Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma
yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang
kadang-kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa. Sifat-sifat fisika etanol utamanya
dipengaruhi oleh keberadaan gugus
Gugus
membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya
dengan massa molekul yang sama.
Campuran etanol-air memiliki volume yang lebih kecil daripada jumlah
kedua cairan tersebut secara terpisah. Campuran etanol dan air dengan volume
yang sama akan menghasilkan campuran yang volumenya hanya 1,92 kali jumlah
volume awal. Pencampuran etanol dan air bersifat
sekitar 777 J/mol dibebaskan pada 298 K.
Campuran etanol dan air akan membent
kira-kira 89 mol% etanol dan 11 mol% air. Perbandingan ini juga dapat
dinyatakan sebagai 96% volume etanol dan 4% volume air pada tekanan normal
dan T = 351 K. Komposisi azeotropik ini sangat tergantung pada suhu dan
tekanan. Ia akan menghilang pada temperatur di bawah 303 K.
Ikatan hidrogen menyebabkan etanol murni sangat
sedemikiannya ia akan menyerap air dari udara. Sifat gugus hidroksil yang polar
hidroksida,
akan menurunka
dengan air yang lebih dari 50% etanol bersifat mudah terbakar dan mudah
menyala. Campuran yang kurang dari 50% etanol juga dapat menyala apabila
larutan tersebut dipanaskan terlebih dahulu. Yang mengartikan semakin banyak
air dalam etanol, larutan akan semakin suslit terbakar, dan sebaliknya.
Etanol dapat dimurnikan dengan memisahkannya dari air dengan cara
destilasi dan dehidrasi. Proses ini menjadikan etanol 96% menjadi etanol 99%
dengan kadar air hanya 1% atau sekitar 91,78% mol etanol dan 2,75% mol air.
Hal ini membuat nilai kalor dari campuran etanol akan naik dikarenakan air yang
sudah dikurangi.
rumus:
C2H5OH(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l);(ΔHr = −1409 kJ/mol
2.4. Proses Fermentasi
Proses Fermentasi adalah proses biologi dimana gula seperti
dan
membutuhka
etanol digolongkan sebagai
pembuatan
mengembangka
Pada fermentasi etanol selalu menngunakan mikroba sebagai organisme
memberikan enzim. Mikroba yang umum digunakan adalah ragi roti (yeast) yaitu
varnifan. Pada tahap ini, tanaman telah sampai pada titik telah berubah menjadi
gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya
melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat
bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan
hidrosilat bahan yang telah di netralkan. Pembuatan etanol dilakukan dengan cara
fermentasi. Pada fermentasi etanol, bahan yang mengandung monosakarida
langsung difermentasi tetapi disakarida, pati ataupun karbohidrat komplek harus
dihidrolisa terlebih dahulu menjadi komponen gula sederhana. Proses fermentasi
memerlukan bantuan enzim yang diletakkan pada ragi agar dapat bekerja pada
suhu optimum sehingga akan menghasilkan etanol dan CO2.
Fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu :
1. Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit
duapasa ng atom hidrogen melalui jalur EMP
(Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi
dari pada glukosa.
2. Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom
hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membentuk
senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol dengan reaksi sebagai berikut :
Gambar 2.2 Reaksi Sederhana Proses Fermentasi Etanol
Persamaan reaksi sederhana proses fermentasi alkohol berdasarkan teori Gay
lussac adalah:
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Glukosa Fermenasi Etanol Karbondioksida
Sesuai dengan persamaan di atas, hasil fermentasi etanol yang ideal adalah 51,1%
Glukosa (C6H12O6) 2CH3COOH
Asam piruvat
2 NAD+ 2 NADH + H+
2 CH3CH2OH
asetaldehid 2 CH3CHO
Etanol
etanol dan 48,9% karbondioksida. Pada umumnya fermentasi etanol
menggunakan khamir Saccharomyces cereviceae. Produksi etanol dari substrat
gula oleh khamir Saccharomyces cereviceae merupakan proses fermentasi dengan
kinetika sangat sederhana. Disebut sederhana karena hanya melibatkan satu fase
pertumbuhan dan produksi, pada fase tersebut glukosa diubah secara simultan
menjadi biomassa, etanol dan CO2. Fermentasi etanol oleh Saccharomyces
cereviceae dapat dilakukan pada pH 4-5 dengan temperatur 27-35oC, proses ini dapat berlangsung 35-60 jam. Untuk mempertahankan hidup, Saccharomyces
cereviceae memerlukan energi diantaranya ATP (Adenosin Triphospat) dan untuk mendapatkannya maka mengkonsumsi gula yang dapat berupa glukosa dan
fruktosa. Apabila Shaccaromyces cereviceae memiliki oksigen dalam jumlah
banyak, gula- gula tersebut diurai tahap demi tahap menjadi molekul yang lebih
kecil. Akan tetapi, jika oksigen dalam jumlah sedikit atau tidak ada maka
degradasi kimia tidak berjalan dengan sempurna sehingga gula diuraikan menjadi
etanol.
2.5. Proses distilasi dan dehidrasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar
adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah
100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100
C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit
kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume
Pemurnian bioetanol dilakukan dengan zeolit sintetis. Proses pemurnian itu
menggunakan prinsip penyerapan permukaan. Zeolit adalah mineral yang
memiliki pori-pori berukuran sangat kecil. Sampai saat ini ada lebih dari 150 jenis
zeolit sintetis. Di alam, zeolit terbentuk dari abu lahar dan materi letusan gunung
berapi. Zeolit sintetis berbeda dengan zeolit alam. Zeolit sintetis terbentuk setelah
melalui rangkaian proses kimia. Namun, baik zeolit sintetis maupun zeolit alam
berbahan dasar kelompok alumunium silikat yang terhidrasi logam alkali dan
alkali tanah (terutama Na dan Ca). Struktur zeolit berbentuk seperti sarang lebah
dan bersifat negatif. Sifat pori-porinya yang negatif bisa dinetralkan dengan
2.6. Motor Bensin
Motor bensin atau mesin Otto dari
dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin. Motor bensin dilengkapi
dengan busi dan karburator. Busi berfungsi sebagai penghasil loncatan api yang
akan menyalakan campuran udara dengan bahan bakar, karena hal ini maka motor
bensin disebut juga sebagai Spark Ignition Mesin. Sedangkan karburator
merupakan tempat pencampuran udara dan bahan bakar.
Pada motor bensin, campuran udara dan bahan bakar yang dihisap ke
dalam silinder dimampatkan dengan torak kemudian dibakar untuk memperoleh
tenaga panas. Gas-gas hasil pembakaran dari bahan bakar akan meningkatkan
suhu dan tekanan di dalam silinder, sehingga torak yang berada di dalam silinder
akan bergerak turun-naik (bertranslasi) akibat menerima tekanan yang tinggi.
2.6.1. Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah
Motor bensin dapat dibedakan atas 2 jenis yaitu motor bensin 2-langkah
dan motor bensin 4-langkah. Pada motor bensin 2-langkah, siklus terjadi dalam
dua gerakan torak atau dalam satu putaran poros engkol. Sedangkan motor bensin
4-langkah, pada satu siklus tejadi dalam 4-langkah. Langkah langkah yang terjadi
pada motor bensin 4 langkah dapat dilihat pada gambar 2.3 dibawah ini :
T
Gambar 2.3. P-V dan T-S diagram Siklus Otto Ideal [lit. 1]
Langkah-langkah yang terjadi pada motor bensin 4 langkah adalah :
Pada motor bensin 4-langkah, poros engkol berputar sebanyak dua putaran penuh
dalam satu siklus dan telah menghasilkan satu tenaga. Cara kerja motor bensin 4
langkah ini dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut:
Gambar 2.4 Cara kerja motor bensin 4 langkah (Lit 17)
1. Langkah isap
Pada langkah isap (0–1), campuran udara
yang telah bercampur pada karburator diisap
ke dalam silinder (ruang bakar). Torak
bergerak turun dari titik mati atas (TMA) ke
titik mati bawah (TMB) yang akan
menyebabkan kehampaan (vacum) di dalam
silinder, maka dengan demikian campuran
udara dan bahan bakar (bensin) akan diisap ke
dalam silinder. Selama langkah torak ini,
katup isap akan terbuka dan katup buang akan
menutup.
2. Langkah Kompresi
Pada langkah kompresi (1–2), campuran
udara dan bahan bakar yang berada di
dalam silinder dimampatkan oleh torak,
dimana torak akan bergerak dari TMB ke
TMA dan kedua katup isap dan buang
akan tertutup, sedangkan busi akan
memercikan bunga api dan bahan bakar
mulai terbakar akibatnya terjadi proses
pemasukan panas pada langkah 2-3.
Gambar 2.6 Langkah Kompresi
3. Langkah Ekspansi
Pada langkah ekspansi (3–4), campuran udara
dan bahan bakar yang diisap telah
terbakar.Selama pembakaran, sejumlah energi
dibebaskan, sehingga suhu dan tekanan dalam
silinder naik dengan cepat. Setelah mencapai
TMA, piston akan didorong oleh bahan bakar
bertekanan tinggi menuju TMB. Tenaga
mekanis ini diteruskan ke poros engkol.Saat
sebelum mencapai TMB, katup buang terbuka,
hasil pembakaran mengalir keluar dan tekanan
dalam silinder turun dengan cepat.
Gambar 2.7 Langkah Ekspansi
4. Langkah Pembuangan
Pada langkah pembuangan (4–1-0), torak terdorong ke bawah menuju TMB dan
naik kembali ke TMA untuk mendorong ke luar gas-gas yang telah terbakar di
dalam silinder. Selama langkah ini, katup buang membuka sedangkan katup isap
Gambar 2.8 Langkah Pembuangan
2.6.2. Performansi Motor Bensin
Mesin Otto atau Beau de Roches, merupakan mesin pengonversi energi tak
langsung, yaitu dari energi bahan bakar menjadi energi panas dan kemudian baru
menjadi energi mekanis. Jadi energi kimia bahan bakar tidak dikonversikan
langsung menjadi energi mekanis. Bahan bakar standar motor bensin adalah
iso-oktan (C8H18). Efisiensi pengkonversian energinya berkisar 30% (ηt = ±30%). Hal
ini karena rugi-rugi 50% rugi panas, gesek/mekanis dan pembakaran tak
sempurna. Sistem kerja mesin otto dibedakan atas mesin otto dua langkah (two
stroke) dan empat langkah (four stroke).
Motor otto mempergunakan beberapa siliinder yang didalamnya terdapat
torak yang bergerak translasi (bolak-balik). Didalam silinder itulah terjadi
pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran yang
dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakan torak yang oleh batang
penghubung (batang penggerak) dihubungkan dengan poros engkol. Gerak
translasi torak tersebut menyebabkan gerak rotasi pada poros engkol dan
sebaliknya gerak rotasi poros engkol menimbulkan gerak translasi pada torak.
Mesin Otto juga dilengkapi dengan busi dan karbuator. Busi berfungsi
sebagai penghasil percikan bunga api yang akan menyalakan campuran udara
dengan bahan bakar, maka mesin otto disebut juga sebagai spark ignition engine.
Sedangkan karburator merupakan tempat pencampuran udara dan bahan bakar.
Mesin bensin memiliki perbandingan kompresi sekitar 8 : 1 sampai 11 : 1 jauh
lebih rendah dibandingkan dengan mesin diesel yang memiliki perbandingan
2.6.2.1. Torsi dan Daya
Besarnya torsi yang dihasilkan oleh suatu mesin dapat diukur
menggunakan dynamometer yang dikopel dengan poros output mesin. Oleh
karena itu, sifat dynamometer bertindak seolah-olah seperti sebuah rem dalam
sebuah mesin, maka daya yang dihasilkan poros output ini sering disebut sebagai
daya rem (Brake Power).
�� =2 . 60� . � .�... (2.1) [���. 3 ℎ�� 46]
dimana:
PB = Daya keluaran (Watt)
N = Putaran mesin (rpm)
� = Torsi (N.m)
2.7.2.2. Konsumsi bahan bakar spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik (specific fuel consumption,sfc) adalah
parameter unjuk kerja mesin yang berhubungan langsung dengan nilai ekonomis
sebuah mesin, karena dengan mengetahui hal ini dapat dihitung jumlah bahan
bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah daya dalam selang waktu
tertentu.
Bila daya rem dinyatakan dalam satuan kW dan laju aliran massa bahan
bakar (��)dalam satuan kg/jam, maka :
���= �� . 103
�� ... (2.2)
dimana:
Sfc = Konsumsi bahan bakar spesifik (g/kW.h).
mf = Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam)
Besarnya laju aliran massa bahan bakar (mf) dihitung dengan persamaan berikut:
.
.
mf = �
. �� . 10−3
�� x 3600... (2.3)
dimana:
γ = Spesific gravity bahan bakar
V� = Volume bahan bakar yang diuji
�� = Waktu untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak volume uji
(detik).
2.6.2.3. Rasio Udara - Bahan Bakar (AFR)
Energi yang masuk kedalam sebuah mesin ��� berasal dari
pembakaran bahan bakar hidrokarbon. Udara digunakan untuk
menyuplai oksigen yang dibutuhkan untuk mendapatkan reaksi kimia
didalam ruang bakar. Agar terjadinya reaksi pembakaran, jumlah oksigen
dan bahan bakar harus tepat. Yang dirumuskan sebagai berikut :
��� =��
�� = ṁ�
ṁ�... (2.4)
�� = ��(���.�+���)... (2.5)
Dimana:
�� = massa udara di dalam silinder per siklus
�� = massa bahan bakar di dalam silinder per siklus
ṁ� = laju aliran udara didalam mesin
ṁ� = laju aliran bahan bakar di dalam mesin
�� = tekanan udara masuk silinder
�� = temperatur udara masuk silinder
� = konstanta udara
�� = volume langkah (displacement)
2.6.2.4. Efisiensi Thermal Brake
Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang di
bangkitkan piston karena sejumlah energi hilang akibat adanya kerugian mekanis
(mechanical losses). Dengan alasan ekonomis perlu dicari kerja maksimum yang
dapat dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan bakar. Efisiensi ini sering
disebut sebagai efisiensi termal brake (brake thermal efficiency,
η
b).�� = ���� ... (2.6) [���. 6 ℎ�� 59]
Laju panas yang masuk Q, dapat dihitung dengan rumus berikut:
��� = �̇������... (2.7)
dimana:
�̇� = laju aliran bahan bakar (kg/h)
QHV = Nilai kalor bahan bakar (kJ/kg)
ηc = efisiensi pembakaran (dalam pengujian diambil 0,97)
2.6.3. Pembakaran pada Mesin Otto
Pembakaran didefinisikan sebagai reaksi kimia yang mana oksidan
bereaksi cepat dengan bahan bakar untuk melepaskan energi panas. Pada
aplikasinya, oksidan pada pembakaran adalah oksigen pada udara. Tiga unsur
kimia utama dalam elemen mampu bakar (combustible) pada bahan bakar adalah
karbon (C) dan hidrogen( H ), elemen mampu bakar yang lain namun umumnya
hanya sedikit terkandung dalam bahan bakar adalah sulfur (S). Proses pembakaran
dikatakan sempurna apabila semua karbon dibahan bakar terbakar menjadi karbon
dioksida, hidrogen terbakar menjadi sulfur dioksida, jika kondisi teori
pembakaran tidak memenuhi maka pembakaran tidak sempurna.
Nitrogen adalah gas lembam dan tidak berpartisipasi dalam pembakaran.
Selama proses pembakaran, butiran minyak bahan bakar dipisahkan menjadi
elemen komponennya yaitu hidrogen dan karbon dan masing-masing bergabung
untuk membentuk air dan karbon bergabung dengan oksigen menjadi karbon
dioksida. Jika oksigen yang tersedia tidak cukup, maka sebagian dari karbon akan
bergabung dengan oksigen dalam bentuk karbon monoksida. Pembentukan karbon
monoksida hanya menghasilkan 30% panas yang dibandingkan panas yang timbul
oleh pembentukan karbon dioksida.
Karburator
Motor otto adalah motor pembakaran yang menggunakan bahan bakar
bensin. Dari hasil pembakaran bensin akan diperoleh energi panas.
Bensin adalah suatu cairan yang mudah disimpan, dipindahkan dan alirannya
mudah dikontrol. Selain itu bensin mempunyai sifat mudah menguap, mudah
menyala dan terbakar. Dalam pemakaiannya pada motor pembakaran, bensin cair
ini terlebih dahulu harus diubah menjadi bentuk uap atau kabut agar mudah
dibakar.
Bensin terdiri dari molekul-molekul hidrokarbon. Bensin yang
mengandung molekul-molekul hidrokarbon dengan titik didih rendah akan
memudahkan motor dihidupkan pada suhu sekeliling yang rendah. Disamping itu
kendaraan dapat dijalankan tanpa pemanasan yang agak lama pada beban yang
rendah. Bila suhu sekeliling cukup tinggi akan mengkibatkan bensin dapat
mendidih dalam pipa yang terletak antara tangki dan karburator, sehingga pompa
bahan bakar tidak dapat berfungsi dengan baik karena bensin mengandung
gelembung-gelembung (kantong uap). Karena itu dianjurkan untuk menggunakan
bensin dengan karakteristik yang sesuai dengan spesifikasi dan kondisi kerja dari
motor pembakaran.
Bensin harus dicampur lebih dahulu dengan udara sebelum dimasukkan
dalam silinder. Campuran udara bahan bakar setelah masuk ke dalam silinder
kemudian dikompresikan dan pada saat akhir kompresi baru dinyalakan.
Pembakaran yang sempurna dapat terjadi bila perbandingan antara campuran
udara dan bahan bakar masih dalam batas yang ditentukan menurut kondisi
tertentu. Perbaandingan campuran bila diperlukan tenaga maksimum adalah
berkisar antara (12-13) : 1. Jadi lebih gemuk dari campuran teoritis yang
Sekalipun perbandingan campuran sudah bagus, bila sebagian bahan bakar tidak
dapat menguap, maka akan mengakibatkan campuran menjadi kurus, sehingga
tidak dapat terbakar dengan baik. Selain campuran harus baik dan rata, juga
diperlukan posisi atau letak dari busi yang tepat agar terjadi loncatan api yang
sempurna.
Untuk mencampur udara dengan bahan bakar secara otomatis dengan
suatu perbandingan tertentu pada suatu saat dan kondisi tertentu diperlukan
karburator. Jelasnya karburator menyediakan suatu campuran udara bahan bakar
dengan perbandingan yang tetap. Karburator bekerja sangat tepat untuk setiap
kondisi yang berbeda-beda dalam menghasilkan suatu perbandingan campuran
yang baik.
Sesaat setelah motor dihidupkan, suhu motor masih dingin, dan hanya
sekitar (10-20%) dari bensin yang menguap. Pada saat ini kita menggerakkan
katup choke untuk mengurangi jumlah aliran udara sehingga tekanan negatif
menjadi besar dan campuran menjadi cukup gemuk. Karena itu sekalipun bensin
menguap hanya 10% dan campuran cukup gemuk tapi masih dapat menyala.
Setelah itu kita harus segera membuka kembali katup choke bila motor sudah
berjalan stabil. Pada beban rendah dan pembukaan katup throttle yang kecil,
campuran cenderung menjadi kurus, sebab :Penguapan bahan bakar rendah karena
suhu tempat yang dilalui bahan bakar rendah.
Distribusi atau pemberian bahan bakar rendah. Karena itu perbandingan
campuran pada karburator harus dinaikkan atau pemberian bahan bakar harus
diperbanyak. Pada beban menengah menggunakan suatu campuran udara bahan
bakar yang kurus, namun demikian masih dapat menyala dan terbakar dengan
stabil karena suhu dan tekanan masih dalam batas yang memungkinkan untuk
bekerja dengan hasil yang menguntungkan. Jika campuran lebih gemuk dari
campuran stokiometris untuk beban ringan, maka akan menghasilkan suatu
pembakaran yang tidak sempurna. Dalam hal ini selain memboroskan bahan
bakar, juga gas buang akan banyak mengandung karbonmonoksida (CO) dan
hidrokarbon (HC) yang tidak terbakar. Jadi campuran gemuk yang dengan
perbandingan 12 : 1 sangat cocok untuk menghasilkan penyalaan dan pembakaran
15 : 1 akan menghasilkan efisiensi yang rendah dan mengurangi pemakaian bahan
bakar jika pembakarannnya stabil. Atau dengan kata lain bahwa suhu gas bekas
rendah karena akibat kelebihan udara, sehingga memungkinkan sebagian kecil
panas terbuang. Alasan lain adalah panas spesifik yang kecil dari gas
memungkinkan suhu dan tekanan dari gas untuk naik dengan mudah. Sekalipun
demikian jika campuran terlalu kurus maka proses pembakarannya akan berjalan
lambat dan tidak stabil, sehingga memungkinkan kenaikan pemakaian bahan
bakar.
2.6.4. Penyalaan dengan Bunga Api
Karburator berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar dengan
perbandingan tertentu dan busi dipasang pada suatu tempat dalam ruang bakar
untuk memberikan bunga api. Bunga api diberikan dalam waktu yang sangat
singkat dan menyalakan campuran udara bahan bakar dalam ruang bakar.
Hal ini berbeda dengan mesin diesel yang penyalaannya terjadi sendiri
akibat udara panas yang dikompresikan dalam ruang bakar. Sekalipun loncatan
bunga api listrik sangat singkat dan total energinya kecil, tapi dengan tegangan
10.000 Volt antara elektroda busi yang mempunyai suhu ribuan derajat Celcius,
akan mampu menimbulkan aliran arus listrik pada molekul-molekul dari
campuran udara bahan bakar yang kerapatannya cukup tinggi. Karena
pembakaran dari campuran udara bahan bakar adalah berupa reaksi ion, maka
sistem penyalaan listrik sangat sesuai untuk mendapatkan suhu yang tinggi, dan
dapat berlangsungnya proses ionisasi.
a. Busi
Busi dihubungkan dengan sebuah kabel pada terminal yang berada di
bagian atas dari busi. Ujung kabel yang lain berhubungan dengan sumber daya
tegangan tinggi. Tegangan tinggi masuk ke busi melalui permukaan elektroda
tengah yang mempunyai isolasi, kemudian melintasi celah busi. Pembakaran akan
dimulai pada saat bunga api melintasi celah busi atau pada saat bunga api
Bunga api menyalakan campuran yang berada disekitarnya kemudian
menyebar ke seluruh arah dalam ruang bakar. Pembakaran tidak terjadi serentak,
tapi bergerak secara progresif melintasi campuran yang belum terbakar, dan
dimulai di tempat yang paling panas yaitu di dekat busi. Busi tidak boleh terlalu
panas, karena akan memudahkan terbentuknya endapan karbon pada permukaan
isolatornya dan dapat menimbulkan hubungan singkat. Untuk menghindari
kejadian ini suhu isolatornya harus mencapai 700-800 oC agar karbon dapat
terbakar. Tapi bila suhu tinggi isolatornya dapat rusak atau preignition akan
terjadi yaitu penyalaan sebelum terjadi loncatan bunga api pada busi. Jika hal ini
terjadi akan memperpendek umur motor.
Pada motor yang cenderung untuk mudah terjadinya overheating (panas
yang berlebihan) karena pengaruh sistem pendingin, kita harus menggunakan busi
panas, sedangkan pada motor yang cenderung akan terjadi endapan karbon
digunakan busi dingin.
b. Alat pembangkit tegangan tinggi
Tegangan antara 5000 sampai lebih dari 10.000 volt harus diberikan pada
elektroda tengah agar dapat terjadi loncatan bunga api antara celah atau elektroda
busi. Mobil dilengkap dengan sebuah generator dan baterai sebagai sumber
tenaga. Berhubung baterai terlalu berat dan harus diisi bila lama tidak dipakai,
maka umumnya pada motor-motor kecil dipakai magnet. Magnet permanen
ditetapkan pada roda penerus yang dipasang pada poros engkol. Inti besi
ditempatkan sebagai stator. Magnet berputar bersama-sama dengan roda penerus,
dan antara inti besi dengan magnet terdapat suatu celah kecil. Medan magnet
berubah-ubah karena perputaran magnet dan menimbulkan listrik dalam lilitan
primer pada inti besi. Sirkuit dilengkapi dengan titik kontak. Akibat gerakan cam
titik kontak terbuka maka akan terjadi arus tegangan tinggi yang memungkinkan
terjadinya loncatan bunga api pada busi. Kenaikan tegangan pada transformator
yang terdiri dari lilitan primer dan lilitan sekunder, dan tegangan tinggi yang
terjadi pada lilitan sekunder inilah yangdibutuhkan oleh busi. Kapasitor yang
disisipkan dalam sirkuit akan menghindari terjadinya loncatan bunga api pada titik
Dewasa ini hubungan magnet tidak dipergunakan secara luas, dengan
penggunaan solid state sebagai transistor untuk mengganti alat penahan arus
secara mekanik. Sistem penyalaan solid state mempunyai keuntungan bila
dibandingkan dengan sistem mekanik. Salah satu sistem penyalaan yang tidak
mekanik adalah sistem CDI (Capasitor Discharge Ignition). Magnet CDI prinsip
kerjanya sama dengan magnet roda penerus. Bila magnet berputar bersama-sama
dengan roda penerus yang merupakan satu kesatuan, aus diinduksikan dalam coil
yang stasioner dan kemudian mengisi kapasitor. Bila kapasitor telah diisi, sebuah
isyarat tegangan untuk mengontrol timbulnya penyalaan dalam coil sensor dengan
menggunakan pintu G dari SCR (Silicon Controlled Rectifier) untuk mengalirkan
arus dari A ke K. Kemudian listrik yang dikumpulkan dalam kapasitor disalurkan
pada suatu saat melalui SCR dalam lilitan primer dari coil. Arus ini
membangkitkan tegangan yang lebih tinggi dalam lilitan sekunder, yang
menyebabkan terjadinya loncatan bunga api pada busi.
2.7. Nilai Kalor Bahan Bakar
Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara
menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan
bahan bakar dibakar sempurna disebut nilai kalor bahan bakar (Calorific
Value, CV). Bedasarkan asumsi ikut tidaknya panas laten pengembunan
uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu bahan bakar, maka
nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor atas dan nili
kalor bawah.
Nilai kalor atas (High Heating Value,HHV), merupakan nilai kalor
yang diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan kalorimeter
dimana hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar
sehingga sebagian besar uap air yang terbentuk dari pembakaran
hidrogen mengembun dan melepaskan panas latennya. Secara teoritis,
besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat dihitung bila diketahui komposisi
bahan bakarnya dengan menggunakan persamaan Dulong :
HHV = 33950 + 144200 (H2-�2
Dimana:
HHV = Nilai kalor atas (kJ/kg)
C = Persentase karbon dalam bahan bakar
H2 = Persentase hidrogen dalam bahan bakar
O2 = Persentase oksigen dalam bahan bakar
S = Persentase sulfur dalam bahan bakar
Nilai kalor bawah (low Heating Value, LHV), merupakan nilai kalor
bahan bakar tanpa panas laten yang berasal dari pengembunan uap air.
Umumnya kandungan hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 %
yang berarti setiap satu satuan bahan bakar, 0,15 bagian merupakan
hidrogen. Pada proses pembakaran sempurna, air yang dihasilkan dari
pembakaran bahan bakar adalah setengah dari jumlah mol hidrogennya.
Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap air yang terbentuk
pada proses pembakaran dapat pula berasal dari kandungan air yang
memang sudah ada didalam bahan bakar (moisture). Panas laten
pengkondensasian uap air pada tekanan parsial 20 kN/m2 (tekanan yang
umum timbul pada gas buang) adalah sebesar 2400 kJ/kg, sehingga
besarnya nilai kalor bawah (LHV) dapat dihitung berdasarkan persamaan
berikut :
LHV = HHV – 2400 (M + 9 H2)………(2.9)[Lit. 1]
Dimana:
LHV = Nilai Kalor Bawah (kJ/kg)
M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar (moisture)
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor bakar, dapat menggunakan
nilai kalor bawah (LHV) dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas buang
juga menggunakan nilai kalor atas (HHV) karena nilai tersebut umumnya
lebih cepat tersedia. Peraturan pengujian berdasarkan ASME (American of
Mechanical Enggineers) menentukan penggunaan nilai kalor atas (HHV),
sedangkan peraturan SAE (Society of Automotive Engineers) menentukan
penggunaan nilai kalor bawah (LHV).
2.8. Generator Set
Generator set atau sering disebut genset adalah sebuah perangkat yang
berfungsi menghasilkan daya listrik. Disebut sebagai generator set dengan
pengertian adalah satu set peralatan gabungan dari dua perangkat berbeda yaitu
mesin dan generator atau alternator. Mesin sebagai perangkat pemutar
sedangkan generator atau alternator sebagai perangkat pembangkit listrik.
Mesin dapat berupa perangkat mesin diesel berbahan bakar solar atau
mesin berbahan bakar bensin, sedangkan generator atau alternator merupakan
kumparan atau gulungan tembaga yang terdiri dari stator (kumparan statis ) dan
rotor (kumparan berputar).
Gambar 2.9 Generator Set
Dalam ilmu fisika yang sederhana dapat dijelaskan bahwa mesin memutar
stator generator, medan magnit yang timbul pada stator dan berinteraksi dengan
rotor yang berputar akan menghasilkan arus listrik sesuai hukum Lorentz.
Arus listrik yang dihasilkan oleh generator akan memiliki perbedaan
tegangan di antara kedua kutub generatornya sehingga apabila dihubungkan
dengan beban akan menghasilkan daya listrik, atau dalam rumusan fisika sebagai
P dapat diperoleh dengan:
P = V x I (2.10)
2.9. Tipe Generator Set
Genset dapat dibedakan dari jenis mesin penggeraknya, dimana dikenal
tipe-tipe mesin yaitu mesin diesel dan mesin non diesel /bensin. Mesin diesel
dikenali dari bahan bakarnya berupa solar, sedangkan mesin non diesel berbahan
bakar bensin premium.
Di pasaran, genset dengan mesin non diesel atau berbahan bakar premium
biasa diaplikasikan pada genset berkapasitas kecil atau dalam kapasitas
maksimum 10.000 VA atau 10 kVA, sedangkan genset diesel berbahan bakar
solar diaplikasikan pada genset berkapasitas > 10 kVA. Hal terkait dengan tenaga
yang dihasilkan oleh diesel lebih besar daripada mesin non diesel, dimana cara
kerja pembakaran diesel yang lebih sederhana yaitu tanpa busi, lebih hemat dalam
pemeliharaan, lebih responsif dan bertenaga. Selain itu untuk aplikasi industri
dimana bahan bakar diesel (solar) lebih murah daripada bensin (gasoline).
Dalam aplikasi dijumpai bahwa genset terdiri dari genset 1 phasa atau 3
phasa. Pengertian 1 phasa atau 3 phasa adalah merujuk pada kapasitas tegangan
yang dihasilkan oleh genset tersebut. Tegangan 1 phasa artinya tegangan yang
dibentuk dari kutub L yang mengandung arus dengan kutub N yang tidak berarus,
atau berarus No.l atau sering dikenal sebagai Arde atau Ground. Sedangkan
tegangan 3 phase dibentuk dari dua kutub yang bertegangan. Genset tiga phase
menghasilkan tiga kali kapasitas genset 1 phase. Pada sistem kelistrikan PLN,
kapasitas 3 phase yang dihasilkan untuk aplikasi rumah tangga adalah 380 Volt,
Daya listrik dalam ilmu fisika merupakan besaran vektor, artinya besaran
yang memiliki besar dan arah, tegangan dan arus yang dihasilkan merupakan
gelombang sinusoidal dengan frekuensi tertentu. Di Indonesia, frekuensi tegangan
dan arus ditetapkan sebesar 50 Hz, dimana hal ini mengikuti standar frekuensi di
Belanda atau negara-negara Eropa, sedangkan di negara Amerika Serikat dan
Kanada menggunakan frekuensi 60 Hz.
2.10. Emisi Gas Buang
Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di
dalam
dikeluarkan melalu
2.10.1. Sumber
Polutan dibedakan menjadi polutan primer atau sekunder.Polutan
primer seperti nitrogen oksida (NOx) dan hidrokarbon (HC) langsung
dibuangkan ke udara bebas dan mempertahankan bentuknya seperti pada
saat pembuangan. Polutan sekunder seperti ozon (O3) dan peroksiasetil
nitrat (PAN) adalah polutan yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi
fotokimia, hidrolisis atau oksidasi.
2.10.2. Komposisi Kimia
Polutan dibedakan menjadi organik dan inorganik. Polutan organik
mengandung karbon dan hidrogen, juga beberapa elemen seperti oksigen,
nitrogen, sulfur atau fosfor, contohnya : hidrokarbon, keton, alkohol, ester
dan lain-lain. Polutan inorganik seperti : karbon monoksida (CO),
karbonat, nitrogen oksida, ozon dan lainnya.
Polutan dibedakan menjadi partikulat atau gas. Partikulat dibagi
menjadi padatan dan cairan seperti : debu, asap, abu, kabut dan spray,
partikulat dapat bertahan di atmosfer. Sedangkan polutan berupa gas
tidak bertahan di atmosfer dan bercampur dengan udara bebas.
a.) Partikulat
Polutan partikulat yang berasal dari kendaraan bermotor
umumnya merupakan fasa padat yang terdispersi dalam udara dan
membentuk asap. Fasa padatan tersebut berasal dari pembakaran tak
sempurna bahan bakar dengan udara, sehingga terjadi tingkat ketebalan
asap yang tinggi. Selain itu partikulat juga mengandung timbal yang
merupakan bahan aditif untuk meningkatkan kinerja pembakaran bahan
bakar pada mesin kendaraan.
Apabila butir-butir bahan bakar yang terjadi pada penyemprotan
kedalam silinder motor terlalu besar atau apabila butir–butir berkumpul
menjadi satu, maka akan terjadi dekomposisi yang menyebabkan
terbentuknya karbon–karbon padat atau angus. Hal ini disebabkan karena
pemanasan udara yang bertemperatur tinggi, tetapi penguapan dan
pencampuran bahan bakar dengan udara yang ada di dalam silinder tidak
dapat berlangsung sempurna, terutama pada saat–saat dimana terlalu
banyak bahan bakar disemprotkan yaitu pada waktu daya motor akan
diperbesar, misalnya untuk akselerasi, maka terjadinya angus itu tidak
dapat dihindarkan. Jika angus yang terjadi itu terlalu banyak, maka gas
buang yang keluar dari gas buang motor akan bewarna hitam.
b.) Unburned Hidrocarbon (UHC)
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
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. Jumlah hidrokarbon tertentu selalu ada dalam
penguapan bahan bakar, di tangki bahan bakar dan dari kebocoran gas
yang melalui celah antara silinder dari torak masuk kedalam poros
engkol, yang disebut dengan blow by gasses (gas lalu).Pembakaran tak
sempurna pada kendaraan juga menghasilkan gas buang yang
mengandung hidrokarbon. Hal ini pada motor diesel terutama
disebabkan oleh campuran lokal udara bahan bakar tidak dapat mencapai
batas mampu bakar.
c.) Karbon Monoksida (CO)
Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senyawa
karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna
dan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon
monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada
suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Gas ini akan
dihasilkan bila karbon yang terdapat dalam bahan bakar (kira–kira 85 %
dari berat dan sisanya hidrogen) terbakar tidak sempurna karena
kekurangan oksigen. Hal ini terjadi bila campuran udara bahan bakar
lebih gemuk dari pada campuran stoikiometris, dan terjadi selama idling
pada beban rendah atau pada output maksimum. Karbon monoksida
tidak dapat dihilangkan jika campuran udara bahan bakar gemuk. Bila
![Gambar 2.3. P-V dan T-S diagram Siklus Otto Ideal [lit. 1]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/1614712.1081443/11.595.129.491.503.730/gambar-p-dan-diagram-siklus-otto-ideal-lit.webp)
