Perancangan Alat Penghemat Bahan Bakar (Electrolyzer) & Analisis Pengaruh Pemakaian Alat Terhadap Pengguna Sepeda Motor dan Lingkungan (Environmental Ergonomic).

(1)

ABSTRAK

Sepeda motor menjadi kendaraan yang paling banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia. Selain mudah dan praktis dalam penggunaannya, konsumsi bahan bakar yang lebih rendah daripada mobil membuat peminat jenis kendaraan ini semakin meningkat.

Beberapa dampak negatif yang ditimbulkan dari penggunaan sepeda motor adalah bising, panas, dan kadar gas buang yang dihasilkan yang memiliki potensi berbahaya bagi manusia dan lingkungan.

Apabila permasalahan tersebut tidak segera ditangani, maka semakin lama lingkungan hidup manusia akan semakin rusak dan menjadi tidak layak untuk dihuni oleh manusia. Untuk itu, dilakukan analisis mengenai tingkat kebisingan, panas, dan kadar gas buang yang dihasilkan oleh sepeda motor dan merancang sebuah alat yang diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan dari pemakaian sepeda motor. Alat uji yang digunakan untuk menganalisis tingkat kebisingan, derajat panas, serta konsumsi bahan bakar adalah sepeda motor Suzuki tipe Smash 110 cc standar serta sepeda motor Honda tipe Supra Fit 110 cc standar untuk menganalisis kadar gas buang.

Hasil dari pengukuran kebisingan yang ditimbulkan dari pemakaian sepeda motor adalah 85,4 dB dalam kondisi putaran mesin 1.400 rpmdan 98,7 dalam kondisi putaran mesin 3.000 rpm dengan tingkat bising latar belakang rata-rata adalah 55 dB. Derajat panas yang dihasilkan oleh mesin adalah sebesar 43oC dalam waktu 30 menit dan panas yang dihasilkan oleh knalpot adalah sebesar 46oC dalam waktu 30 menit. Persen kadar gas buang yang dihasilkan adalah 3,98% untuk gas CO dan 6,69% untuk gas CO₂.

Alat yang dirancang dinamakan “Electrolyzer”, memiliki fungsi melepas ikatan air menjadi gas hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisa. Gas tersebut kemudian dimasukkan ke ruang pembakaran agar dapat bercampur dengan bensin dan udara sehingga ketika diledakkan, proses pembakaran dapat terjadi dengan sempurna. Dengan menyempurnakan pembakaran, diharapkan dampak negatif dari pemakaian sepeda motor dapat dikurangi. Pembuatan electrolyzer ini membutuhkan bahan-bahan utama yaitu tabung kaca, tutup toples, kawat stainless steel 304L, dudukan kawat, air, dan bubuk soda kue.

(2)

DAFTAR ISI

ABSTRAK... iii

KATA PENGANTAR DAN UCAPAN TERIMA KASIH... iv

DAFTAR ISI... vii

DAFTAR TABEL... xi

DAFTAR GAMBAR... xii

DAFTAR LAMPIRAN... xv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah... 1 - 1 1.2 Identifikasi Masalah... 1 - 2 1.3 Batasan dan Asumsi... 1 - 3 1.4 Perumusan Masalah... 1 - 5 1.5 Tujuan Penelitian... 1 - 6 1.6 Sistematika Penulisan... 1 – 6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ergonomi……….. 2 - 1 2.1.1 Sejarah dan Perkembangan Ergonomi……….... 2 - 1 2.1.2 Pengertian Ergonomi ………. 2 - 3 2.1.3 Lingkungan Fisik………...……... 2 – 5

(3)

2.2.3 Persentil ... 2 - 16 2.3 Konsep Perancangan dan Pengukuran ...….………... 2 - 17 2.4 Concept Scoring………....……… 2 - 21 2.5 Hidrogen... ……….. 2 - 22 2.6 Karbon Monoksida……… 2 - 25

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Penelitian Pendahuluan………. 3 – 2 3.1.1 Identifikasi Masalah ………. 3 – 3 3.1.2 Batasan dan Asumsi...………... 3 – 3 3.1.3 Perumusan Masalah……….. 3 – 5 3.1.4 Tujuan Penelitian ... 3 – 6 3.2 Tinjauan Pustaka……….. 3 – 6 3.3 Pengumpulan dan Pengolahan ...……….. 3 – 7 3.3.1 Pengukuran Terhadap Alat Uji ...………. 3 – 7 3.3.2 Data Anthropometri ...…….. 3 – 8 3.4 Perancangan dan Pemasangan Alat ...……… 3 – 9 3.5 Penggunaan Alat dan Analisis ……….. 3 – 10 3.6 Kesimpulan dan Saran……… 3 – 10

BAB 4 PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

(4)

4.5.1 Analisis Posisi Depan ………....… 4 – 12 4.5.2 Analisis Posisi Tengah ……….. 4 – 13 4.5.3 Analisis Posisi Belakang ………... 4 – 13 4.5.4 Pemilihan Alternatif Peletakan Alat Dengan Menggunakan

Concept Scoring ……… 4 – 15

4.6 Data Anthropometri Untuk Peletakan Alat ……….. 4 – 17

BAB 5 PERANCANGAN DAN PEMASANGAN ALAT

5.1 Perancangan Alat……….... 5 – 1 5.1.1 Bahan-Bahan yang Digunakan ……..………. 5 – 1 5.1.2 Prosedur Perancangan Alat ……..……….. 5 – 2 5.1.3 Prosedur Instalasi Electrolyzer ……….. 5 – 11 5.1.4 Pengujian Keberhasilan Kerja Dari Electrolyzer ... 5 – 16 5.2 Perhitungan Posisi Peletakan Electrolyzer Pada Sepeda Motor 5 – 17 5.3 Pemasangan Electrolyzer Pada Sepeda Motor …………... 5 – 25

BAB 6 PERANCANGAN DAN ANALISIS USULAN

6.1 Analisis Hasil Pengukuran Sepeda Motor Sebelum Menggunakan

Electrolyzer ………... 6 – 1

(5)

Sebelum dan Setelah Menggunakan Electrolyzer ……... 6 – 13 6.4.1 Analisis Hasil Pengukuran Tingkat Kebisingan …… 6 – 13 6.4.2 Analisis Hasil Pengukuran Derajat Panas …………. 6 – 14 6.4.3 Analisis Hasil Pengukuran Kadar Gas Buang ……... 6 – 16 6.4.4 Analisis Hasil Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar .. 6 – 18

BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan………. 7 – 1 7.2 Saran……… 7 – 2

DAFTAR PUSTAKA xvi

LAMPIRAN

KOMENTAR DOSEN PENGUJI xvii

DATA PENULIS xviii

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel Judul Tabel Halaman

2.1 Klasifikasi Kebisingan 2 – 11

2.2 Analisa Penilaian Konsep 2 – 21

4.1 Keterangan Dimensi Sepeda Motor Suzuki Smash 110 cc

4 – 1

4.2 Keterangan Mesin Sepeda Motor Suzuki Smash 110 cc

4 – 2

4.3 Keterangan Transmisi Sepeda Motor Suzuki Smash 110 cc

4 – 2

4.4 Keterangan Rangka Sepeda Motor Suzuki Smash 110 cc

4 – 2

4.5 Keterangan Sistem Listrik Sepeda Motor Suzuki Smash 110 cc

4 – 3

4.6 Hasil Pengukuran Panas Dari Mesin dan Knalpot 4 – 6

4.7 Hasil Pengukuran Dengan Star Gas 4 – 8

4.8 Hasil Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar Sepeda Motor

4 – 10

4.9 Ringkasan Analisis Penentuan Posisi Peletakan

Electrolyzer

4 – 15

4.10 Pemilihan Alternatif Posisi Peletakan Alat 4 – 16

5.1 Daftar Bahan yang Diperlukan 5 – 1

5.2 Persentil Data Antrophometri 5 – 18

6.1 Standar Gas Buang Kendaraan Bermotor 6 – 3 6.2 Hasil Pengukuran Panas Setelah Menggunakan

Electrolyzer

6 – 15

6.3 Perbandingan Suhu Sebelum dan Sesudah Menggunakan Electrolyzer

6 – 15

6.4 Hasil Pengukuran Kadar Gas Buang Setelah Menggunakan Electrolyzer

6 – 16

6.5 Perbandingan Kadar Gas Buang Sebelum dan Sesudah Menggunakan Electrolyzer

6 – 17

6.6 Hasil Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar Setelah Menggunakan Electrolyzer

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul gambar Halaman

2.1 Temperatur Anggota Tubuh Manusia Dalam Keadaan Normal

2 – 6

2.2 Beberapa Harga Temperatur dan Pengaruhnya Terhadap Kondisi Tubuh

2 – 7

2.3 Daerah Kenyamanan Suhu Menurut Don Weimer

2 – 8

2.4 Daerah Kenyamanan Berdasarkan Suhu dan Kelembaban

2 – 10

2.5 Anthropometri Tubuh Manusia 2 – 16

3.1 Flowchart Metodologi Penelitian 3 – 1

4.1 Sepeda Motor yang Digunakan 4 – 1

4.2 Alat Pengukur Panas 4 – 4

4.3 Proses Pengukuran Derajat Panas dari Mesin 4 – 4 4.4 Pengukuran Derajat Panas Dari Mesin Pada

Menit ke 20

4 – 5

4.5 Pengukuran Derajat Panas Dari Knalpot 4 – 5

4.6 Alat Pengukur Kadar Gas Buang 4 – 7

4.7 Tampilan Hasil dari Alat Pengukur Kadar Gas Buang

4 – 8

4.8 Selang Bening yang Digunakan 4 – 9

4.9 Proses Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar Bensin

4 – 10

4.10 Kemungkinan Posisi Peletakan Alat 4 – 11 4.11 Posisi Pengendara Sepeda Motor Tampak

Samping

4 – 18

4.12 Posisi Pengendara Sepeda Motor Tampak Atas 4 – 18 4.13 Keterangan Ukuran-Ukuran Sepeda Motor

Suzuki Smash 110 cc Dari Tampak Samping

4 – 19

4.14 Keterangan Ukuran-Ukuran Sepeda Motor Suzuki Smash 110 cc Dari Tampak Atas

4 – 19

5.1 Titik Pelubangan Pada Tutup Toples 5 – 3 5.2 Proses Pelubangan dengan Menggunakan Bor

Elektrik

5 – 4

5.3 Proses Pengencangan Baut Pada Titik A dan B 5 – 4 5.4 Proses Pemasangan Check valve Pada Titik C 5 – 5 5.5 Proses Pengencangan Selang Vacuum dan

Check valve

(8)

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

5.6 Ukuran-Ukuran Kaca Dudukan 5 – 6

5.7 Prosedur Pemasangan Baut Pada Titik D dan E 5 – 7 5.8 Kawat Stainless Steel yang Telah Dililit 5 – 8

5.9 Hasil Dari Proses Pemutaran Kawat 5 – 8

5.10 Pengeleman Tutup Bubbler Cap 5 – 9

5.11 Pengeleman Bagian Bawah Bubbler Cap 5 – 9

5.12 Kabel terminal 5 – 10

5.13 Electrolyzer 5 - 10

5.14 Aliran Gas Hidrogen 5 – 11

5.15 Kabel yang Dihubungkan Pada Alat 5 – 12

5.16 Kabel Hitam Dihubungkan Pada Massa dari Kunci Kontak

5 – 13

5.17 Kabel Merah Dihubungkan Pada Kabel Oranye dari Kunci Kontak

5 – 14

5.18 Contoh Soda Kue yang Digunakan 5 – 15

5.19 Pemberian Soda Kue pada Air Distilasi 5 – 15

5.20 Sekring 15A yang Digunakan 5 – 16

5.21 Jarak Vertikal Selangkangan Dengan Lutut 5 – 19 5.22 Jarak Ujung Tempat Duduk Dengan Leher

Motor

5 – 20

5.23 Penentuan Letak Horizontal Alat yang Dirancang

5 – 20

5.24 Posisi / Letak Alat yang Dirancang Tampak Atas

5 – 21

5.25 Posisi / Letak Alat yang Dirancang Tampak Depan

5 – 22

5.26 Detail A 5 – 22

5.27 Posisi / Letak Alat yang Dirancang Tampak Samping

5 – 23

5.28 Detail B 5 – 23

5.29 Perputaran Setang Kemudi Sampai Mencapai Maksimum

5 – 24

5.30 Penentuan Nilai x Pada Saat Berbelok Maksimum

5 - 24

5.31 Letak Electrolyzer pada Sepeda Motor yang Digunakan

(9)

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

5.32 Pelubangan Bagian Tutup Leher Motor Untuk Dilewati Selang Output

5 – 27

5.33 Pemasangan Saluran Keluarnya Gas Hidrogen ke Lubang Isapan Manifold

5 – 28

5.34 Pemasangan Saluran Keluarnya Gas Hidrogen ke Saringan Udara

5 – 28

5.35 Kedua Orang Pria yang Dilakukan Pengujian 5 – 29 5.36 Kedua Orang Wanita yang Dilakukan pengujian 5 – 30 5.37 Posisi Duduk Tampak Samping Orang Pertama

Pria

5 – 31

5.38 Posisi Duduk Tampak Atas Orang Pertama Pria 5 – 31 5.39 Posisi Duduk Tampak Depan Orang Pertama

Pria

5 – 32

5.40 Posisi Duduk Tampak Samping Orang Kedua Pria

5 – 32

5.41 Posisi Duduk Tampak Atas Orang Kedua Pria 5 – 33 5.42 Posisi Duduk Tampak Depan Orang Kedua Pria 5 - 33 5.43 Posisi Duduk Tampak Samping Orang Pertama

Wanita

5 – 34

5.44 Posisi Duduk Tampak Atas Orang Pertama Wanita

5 – 34

5.45 Posisi Duduk Tampak Depan Orang Pertama Wanita

5 – 35

5.46 Posisi Duduk Tampak Samping Orang Kedua Wanita

5 – 35

5.47 Posisi Duduk Tampak Atas Orang Kedua Wanita

5 – 36

5.48 Posisi Duduk Tampak Depan Orang Kedua Wanita

5 – 36

5.49 Electrolyzer yang Telah Diberi Sarung 5 - 37 6.1 Cara Untuk Menaiki Sepeda Motor Suzuki

Smash 110 cc yang Telah Dipasangi

Electrolyzer

6 – 8

6.2 Langkah Intake / Hisap 6 – 9

6.3 Langkah Kompresi 6 – 10

6.4 Langkah Combustion / Pembakaran 6 – 11

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Judul Halaman

1 Data Anthropometri L1-1

Pengujian Kenormalan, Keseragaman, dan Kecukupan Data Anthropometri

(11)

Data Antrophometri

(12)

Pengujian Kenormalan Data, Keseragaman Data, dan Kecukupan Data Pantat Ke Lutut (PKL)

• Jumlah kelas ( k )

-2.10947 0 0.017452 0.0174519 0 1.74519 46.5 - 49.72 46.4995 - 49.7235 -2.1095 -1.47979 0.017452 0.069465 0.0520134 12 5.201339

49.72 - 52.95 49.7235 - 52.9475 -1.4798 -0.8501 0.069465 0.197635 0.1281701 9 12.81701 9 12.817 1.13673676 52.95 - 56.17 52.9475 - 56.1715 -0.8501 -0.22041 0.197635 0.412776 0.2151405 16 21.51405 16 21.514 1.413249454 56.17 - 59.4 56.1715 - 59.3955 -0.2204 0.409277 0.412776 0.658832 0.2460561 24 24.60561 24 24.6056 0.014905499 59.4 - 62.62 59.3955 - 62.6195 0.40928 1.038965 0.658832 0.850589 0.1917575 22 19.17575 22 19.1758 0.415961406 62.62 - 65.84 62.6195 - 65.8435 1.03896 1.668652 0.850589 0.952407 0.1018174 10 10.18174

65.84 - 69.07 65.8435 - 69.0675 1.66865 2.29834 0.952407 0.989229 0.0368219 3 3.682192 69.07 - 72.05 69.0675 - 72.0475 2.29834 2.880371 0.989229 0.998014 0.0087852 4 0.878519 2.88037 0.998014 1 0.001986 0 0.198604

100 6.940890551

3.676305301

0.283732132 12

> 72.06 > 72.0475

6.94653

14.9411 17 Batas kelas

(13)

• Uji Keseragaman Data

Uji Keseragaman Data PKL

0

(14)

(15)

Tebal Pantat (TPT)

-1.75724 0 0.039439 0.0394386 0 3.943863 10.5 - 11.88 10.4995 - 11.8815 -1.7572 -1.29734 0.039439 0.097257 0.0578189 7 5.781887

11.88 - 13.26 11.8815 - 13.2635 -1.2973 -0.83744 0.097257 0.201173 0.1039158 14 10.39158 14 10.3916 1.253002633 13.26 - 14.65 13.2635 - 14.6455 -0.8374 -0.37754 0.201173 0.352887 0.1517138 12 15.17138 12 15.1714 0.662936037 14.65 - 16.03 14.6455 - 16.0275 -0.3775 0.082363 0.352887 0.532821 0.1799337 24 17.99337 24 17.9934 2.00515795 16.03 - 17.41 16.0275 - 17.4095 0.08236 0.542263 0.532821 0.706181 0.1733604 14 17.33604 14 17.336 0.641967897 17.41 - 18.79 17.4095 - 18.7915 0.54226 1.002163 0.706181 0.841868 0.1356863 7 13.56863 17 13.5686 0.867759858 18.79 - 20.17 18.7915 - 20.1735 1.00216 1.462063 0.841868 0.928138 0.0862705 13 8.627048 13 8.62705 2.216599335 20.17 - 23.15 20.1735 - 23.1535 1.46206 2.453744 0.928138 0.992931 0.0647931 9 6.479306

2.45374 0.992931 1 0.0070689 0 0.706888

100 8.869152625

Interval kelas Batas kelas

< 10.5 < 10.4995

7 9.72575 0.763921717

0.457807198

>23.16 > 23.1535 9 7.18619

(16)

Uji Keseragaman Data TP

0

(17)

(18)

Jarak Antar Lutut (JAL)

-2.40329 0 0.008124 0.0081242 0 0.81242 27.6 - 30.34 27.5995 - 30.3355 -2.4033 -1.70604 0.008124 0.044 0.0358761 4 3.587613 30.34 - 33.07 30.3355 - 33.0715 -1.706 -1.00879 0.044 0.156537 0.1125368 10 11.25368

33.07 - 35.81 33.0715 - 35.8075 -1.0088 -0.31154 0.156537 0.377693 0.2211562 20 22.11562 20 22.1156 0.202384593 35.81 - 38.54 35.8075 - 38.5435 -0.3115 0.385703 0.377693 0.650142 0.2724484 32 27.24484 32 27.2448 0.829938866 38.54 - 41.28 38.5435 - 41.2795 0.3857 1.082951 0.650142 0.860585 0.2104431 19 21.04431 19 21.0443 0.198590931 41.28 - 44.02 41.2795 - 44.0155 1.08295 1.780199 0.860585 0.962478 0.1018934 11 10.18934

44.02 - 46.75 44.0155 - 46.7515 1.7802 2.477446 0.962478 0.993384 0.0309054 3 3.090541 46.75 - 49.73 46.7515 - 49.7315 2.47745 3.236876 0.993384 0.999396 0.0060121 1 0.601208 3.23688 0.999396 1 0.0006042 0 0.060423

100 1.485984426

0.174705178

0.080364859

> 49.74 > 49.7315

15.6537

13.9415 14

15 Interval kelas Batas kelas

< 27.6 < 27.5995

(19)

Uji Keseragaman Data JAL

0

(20)

(21)

Jarak Pantat dengan Ujung Tempat Duduk (JPTD)

-3.28874 0 0.000503 0.0005032 0 0.050319 29.1 - 32.73 29.0995 - 32.7305 -3.2887 -2.59328 0.000503 0.004753 0.0042501 4 0.425012 32.73 - 36.36 32.7305 - 36.3615 -2.5933 -1.89782 0.004753 0.02886 0.0241068 1 2.410682 36.36 - 39.99 36.3615 - 39.9925 -1.8978 -1.20236 0.02886 0.114613 0.0857527 6 8.575271

39.99 - 43.62 39.9925 - 43.6235 -1.2024 -0.5069 0.114613 0.306114 0.1915013 13 19.15013 13 19.1501 1.9751368 43.62 - 47.25 43.6235 - 47.2545 -0.5069 0.188565 0.306114 0.574783 0.2686691 27 26.86691 27 26.8669 0.000659274 47.26 - 50.89 47.2545 - 50.8855 0.18857 0.884026 0.574783 0.811659 0.2368756 32 23.68756 32 23.6876 2.916998048 50.89 - 54.52 50.8855 - 54.5165 0.88403 1.579487 0.811659 0.942888 0.1312288 15 13.12288 15 13.1229 0.268505283 54.52 - 57.5 54.5165 - 57.4965 1.57949 2.150259 0.942888 0.984233 0.0413448 2 4.134485

2.15026 0.984233 1 0.0157674 0 1.576738

100 7.591463476

> 57.51 > 57.4965

11.4613

5.71122 Interval kelas Batas kelas

< 29.1 < 29.0995

(22)

Uji Keseragaman Data JPTD

0

(23)

(24)

1-1 Universitas Kristen Maranatha

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Manusia selalu melakukan perubahan-perubahan menuju hidup yang serba

praktis dan cepat. Untuk itu, manusia selalu menciptakan berbagai produk untuk

memudahkan hidup mereka dan termasuk salah satu diantaranya adalah dari segi

transportasi. Pada zaman dahulu kala, manusia bepergian jarak jauh dengan

menggunakan hewan sebagai alat transportasi, tetapi pada saat ini telah muncul

berbagai macam kendaraan bermotor yang digunakan sebagai alat transportasi

seperti sepeda motor, mobil, kereta api, kapal laut, dan pesawat terbang. Semua

teknologi tersebut menggunakan bahan bakar untuk menggerakkannya.

Kendaraan bermotor yang umum dan paling banyak digunakan oleh

masyarakat Indonesia adalah sepeda motor. Sepeda motor banyak dipilih karena

lebih mudah dan praktis dalam menggunakannya. Di Indonesia, pengguna sepeda

motor terus meningkat terutama setelah terjadinya kenaikan harga bahan bakar

minyak. Meningkatnya pengguna sepeda motor di Indonesia memberikan

beberapa dampak negatif terhadap pengguna sepeda motor itu sendiri maupun

terhadap lingkungan yang sampai saat ini masih belum disadari oleh pengguna

sepeda motor.

Dampak negatif yang timbul antara lain yaitu bising yang dapat

mengganggu konsentrasi dan komunikasi dari pengendara sepeda motor ketika

mengendarai sepeda motor dan mengganggu ketenangan di lingkungan sekitar.

Selain itu, panas yang ditimbulkan oleh mesin dan knalpot dapat mempengaruhi

kondisi fisik pengendara sepeda motor dan lingkungan sekitar. Pencemaran udara

yang sangat serius terjadi dari sisa pembakaran sepeda motor yaitu gas CO dan

CO₂. Dengan jumlah sepeda motor yang terus bertambah, emisi gas CO dan CO₂ yang dihasilkan juga semakin meningkat. Hal ini akan mempercepat terjadinya

pemanasan global di dunia. Dampak pemanasan global dipandang sangat serius

(25)

Bab 1 Pendahuluan 1-2

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha

manusia maupun lingkungan seperti mudahnya manusia mengalami heat stress

dan punahnya tumbuhan penghasil oksigen yang akan diikuti dengan punahnya

umat manusia.

Di negara lain seperti di Negara Jepang, sudah mulai dikembangkan alat

transportasi yang bebas bahan bakar seperti sepeda listrik dan mobil listrik yang

tidak menimbulkan dampak negatif bagi pengendaranya maupun lingkungan

sekitar. Di Indonesia hal ini belum dapat dilakukan karena kepedulian akan

lingkungan yang masih rendah dari para penduduknya.

Berbagai cara telah dilakukan untuk mengurangi pemanasan global akibat

naiknya pemakaian kendaraan bermotor yang menggunakan minyak bumi sebagai

bahan bakar. Sampai saat ini, belum ada teknologi umum yang diterapkan pada

kendaraan bermotor untuk mengurangi emisi gas CO dan CO₂ yang dihasilkan. Untuk itu, penulis mencoba membuat alat yang diyakini oleh penemunya dapat

mengurangi kadar emisi gas CO dan CO₂ sebagai hasil pembakaran kendaraan bermotor. Alat yang dirancang akan diuji pada sepeda motor dan diharapkan dapat

mengurangi dampak negatif yang timbul dari penggunaan sepeda motor seperti

bising, panas, serta dapat menghemat pemakaian bahan bakar khususnya bensin

pada penggunaan bahan bakar sepeda motor.

1.2 Identifikasi Masalah

Saat ini, jumlah sepeda motor terus bertambah. Dampak negatif yang

ditimbulkan dari sepeda motor yang digunakan menjadi sangat besar antara lain :

1. Bising yang ditimbulkan dari sepeda motor yang sering kali

menimbulkan efek yang tidak disadari olehi pengendara seperti

menurunnya konsentrasi mengemudi yang dapat mengakibatkan

terjadinya kecelakaan. Selain itu, bising juga mengganggu ketenangan

di lingkungan sekitar.

2. Panas dari mesin dan knalpot yang mengakibatkan manusia cepat

mengalami heat stress.

3. Kadar gas buang CO yang dapat bercampur dalam darah manusia

(26)

kadar gas buang CO₂ yang merupakan penyebab utama pemanasan global yang mengakibatkan menipisnya lapisan ozon.

4. Penggunaan bahan bakar yang berlebihan untuk industri atau

keperluan sehari-hari seperti pemakaian kendaraan bermotor beraikbat

semakin menipisnya sumber-sumber minyak bumi.

Dengan adanya dampak negatif dari penggunaan sepeda motor di atas,

maka perlu dirancang suatu alat yang dapat mengurangi dampak negatif tersebut.

Alat yang akan dirancang adalah sebuah electrolyzer yang memanfaatkan air

(H₂O) untuk menghasilkan gas hidrogen dan oksigen dimana gas-gas tersebut diharapkan akan menyempurnakan pembakaran di kendaraan bermotor.

1.3 Batasan dan Asumsi

Agar penelitian yang dilakukan lebih terarah serta tidak terlalu meluas dan

kompleks, maka dalam perancangan ini penulis memberikan beberapa

batasan-batasan dan asumsi-asumsi antara lain :

1. Perancangan electrolyzer ditujukan khusus untuk pengguna sepeda

motor tipe bebek.

2. Peletakan electrolyzer dikhususkan untuk sepeda motor tipe bebek

dengan merk Suzuki Smash 110 cc dan tabung kaca dengan diameter

10,4 cm dan volume 700 ml.

3. Pengguna sepeda motor tipe bebek dengan merk Suzuki Smash 110 cc

yang telah dipasangi electrolyzer ditujukan untuk pria dan wanita yang

menggunakan celana.

4. Pengujian dilakukan dengan menggunakan sepeda motor tipe bebek

dengan merk Suzuki Smash 110 cc dalam kondisi standar untuk

pengukuran tingkat kebisingan, derajat panas, dan konsumsi bahan

bakar terkecuali untuk pengukuran kadar gas buang yang

menggunakan sepeda motor Honda tipe Supra Fit 110 cc.

5. Tidak dilakukan pengukuran volume gas hasil proses elektrolisa yang

(27)

6. Pengukuran meliputi kebisingan (dB), temperatur (oC), dan kadar gas

buang yang timbul dari hasil pembakaran dengan pembatasan sebagai

berikut :

v Pengukuran kebisingan dilakukan di atas sepeda motor dengan

bising latar belakang adalah 55 dB.

v Pengukuran panas gas buang dilakukan pada bagian dalam knalpot

sedangkan pengukuran panas mesin dilakukan pada bagian dalam

mesin.

v Pengukuran panas dari mesin dan sisa pembakaran dilakukan pada

siang hari.

v Pengukuran kadar gas buang dilakukan di PT. AHASS ADIRA

INDONESIA dengan menggunakan alat pengukur kadar gas buang

khusus sepeda motor ”Star Gas”.

Asumsi :

v Pengujian tingkat kebisingan, derajat panas, dan konsumsi bahan bakar

dengan sepeda motor merk Suzuki Smash 110 cc dengan tipe standar

diasumsikan sama dengan sepeda motor bebek tipe lain.

v Jumlah gas hidrogen yang dihasilkan oleh electrolyzer diasumsikan

sesuai dengan kebutuhan sepeda motor yang digunakan untuk

pengujian.

v Panas luar (dari lingkungan) diasumsikan tidak memberikan pengaruh

yang berarti terhadap panas dari mesin dan gas buang yang

ditimbulkan.

v Kadar gas buang yang dihasilkan dari sepeda motor Honda type Supra

Fit 110 cc diasumsikan sama dengan kadar gas buang yang dihasilkan

oleh sepeda motor bebek tipe lain.

v Tingkat kepercayaan : 95% v Tingkat ketelitian : 10%

(28)

1.4 Perumusan Masalah

Masalah-masalah yang akan dirumuskan dalam penelitian ini dibagi dalam

3 kategori masalah yaitu :

1. Masalah pada alat uji (sepeda motor) :

a. Berapa tingkat kebisingan yang ditimbulkan oleh sepeda motor ?

b. Berapa derajat panas yang dihasilkan mesin dan sisa pembakaran ?

c. Berapa persen kadar gas buangan CO dan CO₂ pada sisa pembakaran mesin ?

d. Berapa banyak konsumsi bahan bakar sepeda motor ?

2. Masalah pada alat yang akan dirancang (electrolyzer) :

a. Bagaimana bentuk fisik alat yang akan dirancang ?

b. Bagaimana cara kerja dari alat yang akan dirancang ?

c. Bagaimana peletakan alat di sepeda motor yang disesuaikan dengan

prinsip ergonomi ?

d. Apakah dengan peletakan alat masih memberikan kenyamanan bagi

pengendara sewaktu mengendarai sepeda motor ?

e. Bagaimana dengan keamanan electrolyzer yang telah dipasang pada

sepeda motor ?

3. Masalah pada penerapan alat yang dirancang terhadap alat uji :

a. Bagaimana pengaruh dari penggunaan electrolyzer terhadap

kebisingan yang ditimbulkan ?

b. Bagaimana pengaruh dari penggunaan electrolyzer terhadap panas

yang ditimbulkan ?

c. Berapa persen pengurangan kadar gas buangan CO dan CO₂ setelah

electrolyzer digunakan ?

d. Berapa persen penghematan bahan bakar setelah electrolyzer

(29)

1.5 Tujuan Penelitian

Secara garis besar, tujuan penulis adalah ingin membuktikan alat electrolyzer

dapat mengurangi dampak negatif bagi pengendara sepeda motor dan lingkungan

sekitar. Untuk itu, tujuan dari penelitian ini dijabarkan sebagai berikut :

1. Mengetahui tingkat kebisingan yang ditimbulkan dari sepeda motor.

2. Mengetahui derajat panas yang dihasilkan mesin dan sisa pembakaran.

3. Mengetahui persen kadar gas buangan CO dan CO₂ pada sisa pembakaran mesin.

4. Mengetahui banyaknya konsumsi bahan bakar sepeda motor.

5. Mengetahui cara kerja alat yang akan dirancang.

6. Mengetahui tata cara peletakan alat disesuaikan dengan prinsip

ergonomi dan kesehatan dan keselamatan kerja.

7. Mengetahui pengaruh dari penggunaan electrolyzer terhadap

kebisingan yang ditimbulkan.

8. Mengetahui pengaruh dari penggunaan electrolyzer terhadap panas

yang ditimbulkan.

9. Mengetahui persen pengurangan kadar gas buangan CO dan CO₂ setelah electrolyzer digunakan.

10.Mengetahui persen penghematan bahan bakar setelah electrolyzer

digunakan.

1.6 Sistematika Penulisan

Tugas Akhir yang berjudul Perancangan Electrolyzer dan Analisis

Pengaruh Pemakaian Alat Terhadap Pengguna Sepeda Motor dan Lingkungan,

terdiri dari tujuh bab yaitu : Pendahuluan, Tinjauan Pustaka, Metodologi

Penelitian, Pengumpulan dan Pengolahan Data, Perancangan dan Pemasangan

Alat, Penggunaan Alat dan Analisis, serta bab Kesimpulan dan Saran.

BAB 1 : PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, identifikasi masalah, pembatasan

(30)

penulisan. Latar belakang masalah berisi tentang hal yang melatarbelakangi

penulis untuk melakukan penelitian. Identifikasi masalah berisi tentang

permasalahan yang terjadi. Pembatasan masalah dan asumsi berisi tentang

batasan-batasan yang digunakan penulis untuk mempermudah dalam melakukan

penelitian sekaligus mencegah terlalu luasnya pembahasan masalah. Perumusan

masalah berisi tentang pertanyaan-pertanyaan yang akan di analisis untuk

kemudian di jawab di kesimpulan. Tujuan penelitian berisi tujuan yang ingin

dicapai setelah melakukan penelitian. Sistematika penulisan berisi rangkuman isi

dari setiap bab yang ada.

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi teori-teori yang digunakan oleh penulis sebagai dasar dalam

melakukan penelitian khususnya mengenai perancangan alat.

BAB 3 : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian untuk

mencapai pemecahan masalah. Bab ini juga berisi mengenai penjabaran

langkah-langkah yang dilakukan penulis untuk mencapai tujuan.

BAB 4 : PENGUMPULAN DAN PENGOLAHANDATA

Bab ini berisi pengumpulan data dari sepeda motor Suzuki Smash 110 cc

mengenai bising yang timbul dari mesin sepeda motor yang digunakan untuk

pengujian, panas yang ditimbulkan dari mesin dan knalpot, kadar gas CO dan

CO₂ yang dihasilkan dari hasil pembakaran mesin sepeda motor serta konsumsi bahan bakar sepeda motor. Selain itu, bab ini juga berisi tata cara peletakan alat

dan data-data anthropometri yang digunakan untuk menentukan posisi alat agar

pengguna sepeda motor merasa nyaman sewaktu menggunakan sepeda motor

(31)

BAB 5 : PERANCANGAN DAN PEMASANGAN ALAT

Bab ini berisi tentang bahan-bahan serta peralatan yang dibutuhkan untuk

merancang dan membuat alat, cara-cara penggunaan alat, serta pemasangan alat

dengan menggunakan ilmu antrophometri. Selain itu bab ini juga berisi tentang

cara pengujian keberhasilan kerja dari alat yang telah dirancang.

BAB 6 : PENGGUNAAN ALAT DAN ANALISIS

Bab ini berisi tentang pengumpulan data sesudah penggunaan alat dan

analisis mengenai pengaruh bising, panas, dan kadar CO dan CO₂ terhadap pengendaranya secara langsung maupun secara tidak langsung terhadap

lingkungan sekitar serta perbandingan dari bising, panas, dan kadar gas CO dan

CO₂ yang ditimbulkan sebelum dan sesudah penggunaan electrolyzer.

BAB 7 : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan analisis yang telah

(32)

7-1 Universitas Kristen Maranatha

BAB 7

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

Berdasarkan pengolahan dan analisis yang telah dijabarkan pada bab

sebelumnya, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Masalah pada alat uji :

a. Tingkat kebisingan yang ditimbulkan oleh sepeda motor pada saat

kecepatan putaran mesin 1.400 rpm adalah 85,4 dB, sedangkan tingkat

kebisingan yang ditimbulkan pada saat kecepatan putaran mesin

mencapai 3.000 rpm adalah 98,7 dB.

b. Derajat panas mesin pada saat kecepatan putaran mesin 1.400 rpm

adalah sebesar 43 oC dalam waktu 30 menit. Derajat panas knalpot

pada saat kecepatan putaran mesin 1.400 rpm adalah sebesar 46 o_C

dalam waktu 30 menit.

c. Kadar gas buang CO adalah 3,98 % dan kadar gas buang CO₂ adalah

6,69%

d. Pengkonsumsian bahan bakar bensin sebanyak 6 ml membutuhkan

waktu selama 3 menit 6,2 detik dalam kondisi kecepatan putaran mesin

1.400 rpm.

2. Masalah pada alat yang dirancang :

a. Bentuk fisik alat yang dirancang adalah berbentuk tabung dengan

volume 700 ml dan diameter 10,4 cm.

b. Cara kerja dari alat yang dirancang adalah dengan menggunakan air

untuk kemudian diubah menjadi gas hidrogen melalui proses

elektrolisa.

c. Alat yang dirancang diletakkan di bagian tengah dari sepeda motor

sesuai dengan hasil dari concept scoring dan menggunakan beberapa

data anthropometri dalam peletakannya seperti pantat ke lutut, tebal

(33)

Bab 7 Kesimpulan dan Saran 7-2

d. Peletakan alat di bagian tengah sepeda motor masih memberikan

kenyamanan bagi pengendara sepeda motor karena letak alat

merupakan daerah yang tidak terkena kontak langsung dengan

pengendara.

e. Electrolyzer dipasangi sarung untuk menjaga keamanan dari tabung

electrolyzer jika mengalami benturan keras dan pecah sehingga kaca

dari tabung tidak mengenai pengendara sepeda motor maupun orang

lain.

3. Masalah pada penerapan alat yang dirancang terhadap alat uji :

a. Electrolyzer mengurangi tingkat kebisingan sebesar 0,93% dalam

kondisi kecepatan putaran mesin 1.400 rpm, dan sebesar 4,45% dalam

kondisi kecepatan putaran mesin 3.000 rpm.

b. Electrolyzer mengurangi derajat panas dalam mesin sebesar 6% dan

dalam knalpot sebesar 20% dalam keadaan kecepatan putaran mesin

1.400 rpm (idle).

c. Pengurangan kadar gas buang CO dan CO₂ setelah menggunakan

electrolyzer adalah sebesar 94,975% dan 33,034%.

d. Persen penghamatan konsumsi bahan bakar bensin setelah

menggunakan electrolyzer adalah 44,46%.

7.2 Saran

• Pengguna sepeda motor sebaiknya mempertimbangkan untuk menggunakan electrolyzer dalam usaha mengurangi perusakan terhadap

lingkungan, menciptakan lingkungan hidup yang sehat dan penghematan

dalam penggunaan bahan bakar.

• Bagi mahasiswa yang akan mengambil tugas akhir dengan topik ergonomi mengenai penerapan electrolyzer, disarankan untuk menerapkan

penggunaan electrolyzer pada mobil.

(34)

Bab 7 Kesimpulan dan Saran 7-3

• Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya dilakukan penelitian mengenai pengaruh tinggi air dalam menghasilkan jumlah gas hidrogen yang

dihasilkan dan pengukuran jumlah gas hidrogen yang dibutuhkan untuk

(35)

xvi

DAFTAR PUSTAKA

1. Nurmianto, Eko; “Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya”, Guna Widya,

Surabaya, 2003.

2. Ulrich, Karl T, Steven D Eppinger; “ Product Design and Development”, Mc

Graw Hill, New York, 2003.

3. Sutalaksana, I.Z., Anggawisastra, R., Tjakraatmadja, J.H.; “Teknik Tata Cara

Kerja”, Jurusan Teknik Industri, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 1979.

4. Weimer J.; “Handbook of Ergonomic and Human Factors Tables”, PTR

Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993.

5. Team Asistem Laboratorium Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi.;

“Kumpulan Teori Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi II”, Diktat

Praktikum, Laboratorium Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi, Jurusan

Teknik Industri, Universitas Kristen Maranatha, Bandung, 2004.

6. Walpole, Ronald E.; ”Pengantar Statistika”, Edisi ke-3, PT Gramedia

Pustaka Utama, Jakarta, 2003.

7. Yudiantyo, Wawan; ”Diktat Kuliah Kesehatan dan Keselamatan Kerja”,

Jurusan Teknik Industri, Universitas Kristen Maranatha, Bandung, 2004.