Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

16
Menentukan Maintenance And Repear Mesin Ditinjau Dari Getaran Dan Emisi Gas Buang Pada Mesin Diesel KomatsuType 6D 125 – 2 Sudiyono, Bambang Antoko [email protected], [email protected] ABSTRAK Maintenance and repair yang dilakukan pada mesin diesel ataupun mesin yang lainnya ditentukan berdasarkan jenis kerusakan yang dialami, pengalaman atau teknisi yang berpengalaman. Namun dengan kondisi dari mesin yang tetap bekerja dan dengan mudah dapat dilakukan pengukuran dari getaran dan emisi gas buang akan bisa menentukan apakah mesin tersebut perlu dilakukan maintenance and repair. Dari hasil pengukuran getaran tersebut akan bisa ditelusuri bagian mana yang mengalami keausan ataupun kerusakan baik bagian – bagian mesin yang bergerak maupun yang tidak bergerak. Sedangkan hasil pengukuran emisi gas buang akan bisa menentukan perbaikan dari mulai sistem bahan bakar yaitu pompa bahan bakar, injektor maupun jenis nozzle yang penyemprotkan bahan bakar. Sebagai dampak emisi tersebut adalah akibat dari sistem kerja pompa bahan bakar, injektor dan nozzle yang mengalami gangguan, dan dikenal dengan istilah condition monitoring. Condition Monitoring adalah proses memonitor kondisi dari sebuah mesin sehingga bisa diketahui kondisi dari mesin apakah dalam kondisi baik atau mulai ada gejala rusak. Dengan kata lain : Medical Check Up nya mesin. Dari hasil pengujian getaran dan hasil analisa pengujian emisi gas buang diperoleh bahwa pada kondisi rpm mesin 900 getaranya (acceleration, desplacemen dan velocity) tinggi, seiring dengan kenaikan rpm mesin sampai 1244 getarannya cenderung turun, hal ini menunnjukan mesin dalam kondisi normal. Untuk emisi gas buang kandungan CO tinggi pada rpm mesin 900 seiring dengan kenaikan rpm mesin sampai 1244 kandungan CO turun, sebaliknya kandungan NO dan NOx cenderung

Transcript of Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

Page 1: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

Menentukan Maintenance And Repear Mesin Ditinjau Dari Getaran Dan Emisi Gas Buang Pada Mesin Diesel KomatsuType 6D 125 – 2

Sudiyono, Bambang [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Maintenance and repair yang dilakukan pada mesin diesel ataupun mesin yang lainnya ditentukan berdasarkan jenis kerusakan yang dialami, pengalaman atau teknisi yang berpengalaman. Namun dengan kondisi dari mesin yang tetap bekerja dan dengan mudah dapat dilakukan pengukuran dari getaran dan emisi gas buang akan bisa menentukan apakah mesin tersebut perlu dilakukan maintenance and repair. Dari hasil pengukuran getaran tersebut akan bisa ditelusuri bagian mana yang mengalami keausan ataupun kerusakan baik bagian – bagian mesin yang bergerak maupun yang tidak bergerak. Sedangkan hasil pengukuran emisi gas buang akan bisa menentukan perbaikan dari mulai sistem bahan bakar yaitu pompa bahan bakar, injektor maupun jenis nozzle yang penyemprotkan bahan bakar. Sebagai dampak emisi tersebut adalah akibat dari sistem kerja pompa bahan bakar, injektor dan nozzle yang mengalami gangguan, dan dikenal dengan istilah condition monitoring. Condition Monitoring adalah proses memonitor kondisi dari sebuah mesin sehingga bisa diketahui kondisi dari mesin apakah dalam kondisi baik atau mulai ada gejala rusak. Dengan kata lain : Medical Check Up nya mesin. Dari hasil pengujian getaran dan hasil analisa pengujian emisi gas buang diperoleh bahwa pada kondisi rpm mesin 900 getaranya (acceleration, desplacemen dan velocity) tinggi, seiring dengan kenaikan rpm mesin sampai 1244 getarannya cenderung turun, hal ini menunnjukan mesin dalam kondisi normal. Untuk emisi gas buang kandungan CO tinggi pada rpm mesin 900 seiring dengan kenaikan rpm mesin sampai 1244 kandungan CO turun, sebaliknya kandungan NO dan NOx cenderung naik, hal ini menunjukkan mesin dalam keadaan normal tidak memerlukan maintenance dan repair dalam waktu dekat.

Key words : Maintenance, repair, mesin diesel, emisi gas buang, getaran

ABSTRACT

Maintenance and repair was conducted to diesel engine or other engine that are determined based on the type of damage suffered, or be experienced technician. However the condition of the engine is working and can be easily to carried out measurements of vibration and exhaust emissions will be able to determine whether the machine needs to maintenance and repair. From that results of vibration, measurements will be able to trace which parts that moving or not moving. While the results of measurement of exhaust emissions will be able to determine of improvement from that fuel system which called the fuel pump, injector and nozzle type that spraying fuel. The impact of these emissions is the result of work on the fuel pump, injector and nozzle have been affected, and called as condition monitoring. Condition Monitoring is the process of monitor condition from a machine so that can be known the condition of the engine is in good condition or damaged

Page 2: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

from any symptoms that called engine’s Medical Check Up . The results of vibration testing and analysis of exhaust emissions testing that had reached to condition of the engine 900 rpm vibration (acceleration, and velocity desplacemen) is high, if the rpm increase up to 1244 rpm so engine vibration can be down, it indicate the engine in normal conditions. The higher of rpm can be cause the content of CO in exhaust emissions . At 900 rpm the engine due to higher CO in exhaust emission and engine rpm to 1244 content of CO will decrease. So can make the content of NO and NOx can increase, it indicates the engine in normal condition so that not require maintenance and repair.

Key words: Maintenance, repair, diesel engine, exhaust emissions, vibration.

Pendahuluan Pada mesin diesel dengan adanya

beban dan umur akan cenderung mengalami kerusakan. Kerusakan tidak akan terjadi tiba-tiba melainkan dari sedikit demi sedikit dan akan ditandai dengan timbulnya getaran yang berlebihan. Getaran kadang-kadang perlu dibatasi tetapi dapat juga dikehendaki. Getaran yang dikehendaki misalnya untuk kebutuhan penumbuk tanah, pengayak, vibrator dan lain sebagainya, sedangkan getaran pada mesin secara umum perlu dicegah. Masalah-masalah umum yang dapat menimbulkan getaran pada mesin antara lain ketidakseimbangan elemen yang berputar, poros melentur, kerusakan roda gigi, kurang baiknya transmisi sabuk dan bantalan, momen punter bervariasi, kelonggaran ikatan, dan kurang baiknya pelumasan.

Efek atau akibat kerusakan-kerusakan seperti disebutkan di atas antara lain meningkatnya beban pada bantalan sehingga menurunkan umur bantalan, meningkatnya beban pada mesin, meningkatnya tegangan pada komponen mesin yang disebabkan karena kelelahan, dan menimbulkan efek unbalance pada mekanisme diesel tersebut akan percepatan keausan mekanisme dari mesin. Untuk mencegah terjadinya kerusakan lebih jauh diperlukan monitoring atau inspeksi getaran secara rutin. Dari hasil pengukuran amplitudo, frekuensi, dan vibration phase (phase

vibrasi) akan dapat diketahui sumber terjadinya kerusakan.

Untuk melakukan maintenance dan repear pada mesin diesel sangatlah dibutuhkan orang yang berpengalaman dalam menentukan apakah mesin tersebut harus dilaksanakan proses maintenance atau repair hanya dengan mendengarkan bunyi dari mesin itu pada saat bekerja. Hal ini dilakukan hanya berdasarkan pengalaman sari seorang teknisi dan ini juga bisa berakibat kesalahan diaknosa dari mesin itu sendiri yang memyebabkan kesalahan pula dalam tindakan selanjutnya. Untuk meminimalisir kesalahan tersebut harus diimbangi dengan data data tertentu antara lain getaran mesin dan uji emisi gas buang.

Dalam penelitian ini hasil data dalam bentuk tabel diolah dalam bentuk grafik, sehingga akan terlihat kondisi dari getaran dan emisi gas buang terhadap kenaikan rpm yang dilakukan.

Teori Penunjang1. Pengertian Getaran

Getaran adalah gerakan yang teratur dari benda atau media dengan arah bolak-balik dari kedudukan keseimbangan (KEP-51/MEN/1999). Getaran terjadi saat mesin atau alat dijalankan dengan motor, sehingga pengaruhnya bersifat mekanis (Sugeng Budiono,2003:35). Getaran ialah gerakan ossilasi disekitar titik (J.M. Harrington, 1996:187).

Page 3: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

2. Parameter Getaran Vibrasi atau getaran mempunyai

tiga parameter yang dapat dijadikan sebgai tolak ukur yaitu :a. - Amplitudo : adalah ukuran atau besarnya sinyal vibrasi yang dihasilkan. Amplitudo darisinyal vibrasi mengidentifikasikan besarnya gangguan yang terjadi. Makin tinggiamplitudo yang ditunjukkan menandakan makin besar gangguan yang terjadi, besarnyaamplitudo bergantung pada tipe mesin yang ada. Pada mesin yang masih bagus dan baru,tingkat vibrasinya biasanya bersifat relatif. - Frekuensi : adalah banyaknya periode getaran yang terjadi dalam satu putaran waktu.Besarnya frekuensi yang timbul pada sat terjadinya vibrasi dapat mengdentifikasikan jenis-jenis gangguan yang terjadi. Gangguan yang terjadi pada mesin seringmenghasilkan frekuensi yang jelas atau mengasilkan contoh frekuensi yang dapatdijadikan sebagai bahan pengamatan. Dengan diketahuinya frekuensi pada saat mesin mengalami vibrasi, maka penelitin atau pengamatan secara akurat dapat dilakuakan untuk mengetahui penyebabatau sumbeer dari permasalahan. Frekuensi biasanya ditunjukkan dalam bentuk Cycle per menit (CPM), yang biasanya disebut dengan istilah Hertz (dimana Hz = CPM).Biasanya singkatan yang digunakan untuk Hertz adalah Hz.- Phase Vibrasi(Vibration Phase ) : adalah penggambaran akhir dari pada karakteristik suatu getaran atau vibrasi yang terjadi pada suatu mesin. Phase adalah perpindahan atau perubahan posisi pada bagian-bagian yang bergetar secara relatif untuk menentukan titik referensi atau titik awal pada bagian yang lain yang bergetar3. Karakteritik Getaran Kondisi suatu mesin dan masalah-masalah mekanik yang terjadi dapat diketahuidengan mengukur karakteristik getaran pada mesin tersebut. Karakteristik-karakteristik getaran yang penting antara lain adalah :

a. Frekuensi getaranb. Perpindahan getaran (vibration displacement)c. Kecepatan getaran (vibration velocity)d. Percepatan getaran (vibration acceleration)e.Phase getaranDengan mengacu pada gerakan pegas, kita dapat mempelajari karakteristik suatugetaran dengan memetakan gerakan daei pegas tersebut terhadap fungsi waktu.4. Pengolahan Data Getaran (Vibrasi)Data Domain Waktu ( Time Domain )

Pengolahan data time domain melibatkan data hasil pengukuran objek pemantauan sinyal getaran, tekanan fluida kerja, temperatur fluida kerja maupun aliran fluida kerja. Pada praktik pengukuran tekanan dengan menggunakan sensor tekanan, tipe piezoelectric memungkinkan mengukur sifat tekanan yang dinamik.

Gambar 1. Karakteristik sinyal Statik & Dinamik

Hasil pengukuran objek pemantauan dalam domain waktu dapat berupa sinyal:a.Sinyal statik, yaitu sinyal yang

karakteristiknya (misal: amplitudo, arah kerjanya) tidak berubah terhadap waktu.

b.Sinyal dinamik, yaitu sinyal yang karakteristiknya berubah terhadap waktu, sehingga tidak konstan.

Sinyal dinamik yang sering ditemui dalam praktik berasal dari sinyal getaran, baik yang diukur menggunakan accelerometer, vibrometer, maupun sensor simpangan getaran. Untuk keperluan pengolahan sinyal getaran dalam time domain, perlu diperhatikan karakteristik

Page 4: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

sinyal getaran yang dideteksi oleh masing-masing sensor acceleration, velocity, dan simpangan getaran (displacement).

Displacement (simpangan getaran) adalah ukuran dari pada jumlah gerakan dari pada massa suatu benda, dimana hal ini menunjukkan sejauh manabenda bergerak maju mundur (bolak-balik) pada saat mengalami vibrasi (Anonim, 2009). Displacement adalah perubahaan tempat atau posisi dari pada suatu objek atau benda meju suatu titik pusat (dalam hal ini massa benda berada dalam posisi netral). Besarnya gaya daripada displacement dapat diketahui dari amplitude yang dihasilkan.

Velocity (Kecepatan getaran) adalah jumlah waktu yang dibutuhkan pada saat terjadi displacement (dalam hal kecepatan). Velocity adalah satu indikator yang paling baik untuk mengetahui masalah vibrasi (contohnya unbalance, misaligment, mecanical loosess, dan kerusakan bearing atau bearing defect) pada mesin berkecepatan sedang. Velocity adalah ukuran kecepatan suatu benda pada saat bergerak atau bergetar selama berisolasi. Kecepatan suatu benda adalah nol pada batas yang lebih tinggi atau lebih rendah,dimulai pada saat berhenti pada suatu titik sebelum berubah arah dan mulai untuk bergerak kearah berlawanan. Velocity dapat ditunjukkan dalam suatu inch per second (in/sec) atau milimeter per secon (mm/sec)

Acceleration (percepatan getaran) adalah jumlah waktu yang diperlukan pada saat terjadi velocity. Acceleration adalah parameter yang sangat penting dalam analisis mesin-mesin yang berputar (rotation equipment)dan sangat berguna sekali dalam mendeteksi kerusakan bearing dan masalah pada gearbox berkecepatan tinggi lebih cepat dan lebih awal. Acceleration diartikan sebagai perubahan dari velocity yang di ukur dalam satuan gravitasi.

Data Domain Frekuensi (Frequency Domain )

Pengolahan data frequency domain umumnya dilakukan dengan tujuan:a.Untuk memeriksa apakah amplitudo

suatu frequency domain dalam batas yang diizinkan oleh standar

b.Untuk memeriksa apakah amplitudo untuk rentang frekuensi tertentu masih berada dalam batas yang diizinkan oleh standar.

c. Untuk tujuan keperluan diagnosisSecara konseptual, pengolahan frequency domain dilakukan dengan mengkonversikan data time domain ke dalam frequency domain. Dalam praktiknya proses konversi ini dilakukan menggunakan proses Transformasi Fourier Cepat (Fast fourier Transformation, FFT).

TransformasiF (t) F (ɷ)

Fourier

Gambar 2. Transformasi Fourier

Transformasi fourier menjadi alat analisis yang banyak dipergunakan di berbagai bidang. Di dalam pengolahan citra digital, transformasi fourier digunakan untuk mengubah domain spesial pada citra menjadi domain frekwensi. Analisa-analisa dalam domain frekwensi banyak digunakan seperti filtering. Dengan menggunakan transformasi fourier, sinyal atau citra dapat dilihat sebagai suatu obyek dalam domain frekwensi. Asal kata transformasi berarti mengubah sesuatu, begitu juga dengan transformasi fourier. Secara sederhananya transformasi fourier dipergunakan untuk mengubah dari kawasan waktu menjadi kawasan frekuensi. Pengubahan itu dimaksudkan untuk mempermudah analisis yang dilakukan. Dalam bidang pengolahan sinyal maka pengubahan tersebut dapat dilakukan terhadap sinyal maupun terhadap sistemnya. Transformasi fourier

Page 5: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

sinyal akan menghasilkan spektrum sinyal. Sedangkan transformasi fourier terhadap sistem akan menghasilkan tanggapan frekuensi sistem.

Apabila transformasi fourier diterapkan terhadap sebuah sistem maka akan didapatkan tanggapan frekuensi dari sistem tersebut. Analisis sistem dalam kawasan frekuensi sama halnya dengan analisis sinyal dalam kawasan frekuensi, membuat beberapa kemudahan. Apabila sistem adalah sistem yang kompleks yang terdiri dari sistem-sistem kecil penyusunnya maka penyederhanaan untuk mendapatkan karakteristik sistem akan lebih mudah dalam transformasi fourier Data domain waktu merupakan respon total sinyal getaran, sehingga karakteristik masing-masing sinyal getarannya tidak terlihat jelas. Dengan bantuan konsep deret Fourier, maka sinyal getaran ini dapat dipilah-pilah menjadi komponen dalam bentuk sinyal sinus yang frekuensinya merupakan frekuensi-frekuensi dasar dan harmoniknya.

Gambar 3. Hubungan antara data time domain dengan frequency domain

5. Emisi Gas Buang Bahan Pencemar (Polutan)

Bahan pencemar (polutan) yang berasal dari gas buang dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori sebagai berikut : - Sumber polutan

Polutan dibedakan menjadi polutan primer atau sekunder. Polutan primer seperti nitrogen oksida (NOx) dan

karbon-karbon (HC) langsung dibuang 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 atau oksidasi.

- Komposisi Kimia Polutan dibedakan menjadi organik dan inorganik. Polutan organik mengandung karbon dan hydrogen,juga beberapa elemen seperti oksigen, nitrogen, sulfur atau fosfor. Contohnya hidrokarbon, alkohol, ester dan lain-lain.Polutan inorganik seperti karbon monoksida (CO), karbonat, nitrogen oksida, ozon dan lain-lain.

- Bahan penyusun 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 patikulat yang berasal dari kendaraan bermotor umumnya merupakan fasa padat yang terdispersi dalam udara dan magnetik 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 kenderaan. Apabila butir-butir bahan bakar yang terjadi pada penyemprotan ke dalam 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 bertempratur tinggi tetapi penguapan dan pencampuran bahan bakar dengan udara yang ada didalam silinder tidak dapat berlangsung

Page 6: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

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 hangus yang terjadi itu terlalu banyak maka gas buang yang keluar dari gas buang motor akan berwarna hitam.b. UHC (Unburned Hidrocarbon)

Hidrokarbon yang tidak terbakar dapat terbentuk tidak hanya karena campuran udara bahan bakar yang gemuk, tetapi bias saja pada campuran kurus bila suhu pembakarannya rendah dan lambat serta bagian dari dinding ruang pembakarannya yang dingin dan agak besar (Suharto R. 2012). Motor memancarkan banyak hidrokarbon jika baru saja dihidupkan atau berputar bebas atau 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 ditangki 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 akan 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. Carbon 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 dapat beban rendah atau pada output maksimum. Karbon monoksida tidak dapat dihilangkan jika campuran udara bahan bakar gemuk, bila campuran kurus karbon monoksida tidak terbentuk.

d. Nitrogen Oksida (NOx) Senyawa nitrogen oksida yang sering menjadi pokok pembahasan dalam masalah polusi udara adalah NO dan NO2. Kedua senyawa ini terbuang langsung ke udara bebas dari hasil pembakaran bahan bakar. Nitrogen monoksida ((NO) merupakan gas berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Gas NO merupakan gas yang berbahaya karena mengganggu syaraf pusat.gas NO terjadi karena adanya reaksi antara N2 dan O2.

Persamaan reaksi N2 dan O2 sebagai berikut :

O2 2O N2 + O NO + N N + O2 NO + O

Air to Fuel RatioPerbandingan udara bahan bakar

(AFR) digunakan untuk memperoleh pembakaran sempurna, bahan bakar harus dicampur dengan udara dengan perbandingan tertentu (Arismunandar, 1975).

Gambar 4. Grafik air to fuel ratio terhadap Emisi

Page 7: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

Perbandingan udara bahan bakar ini disebut dengan Air Fuel Ratio (AFR), yang dirumuskan sebagai berikut :

AFR = ma / mf

dengan : ma = laju aliran masa udara (kg/jam).

mf = laju aliran bahan bakar (kg/jam).

Besarnya laju aliran massa udara (ma) juga dapat diketahui dengan membandingkan hasil pembacaan manometer terhadap kurva viscous flow meter calibration, besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi (Cf) berikut :

Cf= 3564 x Pa x (Ta + 114)/Ta2,5

Dimana : Pa = Tekanan Udara (Pa) Ta = Temperatur Udara (K)

Metodologi Penelitian 1. Alat dan BahanPeralatan Uji Getaran

Alat Uji Getaran adalah perangkat alat yang dipakai untuk mengukur gerakan bolak-balik dari komponen mekanik dari suatu mesin sebagai reaksi dari adanya gaya dalam (gaya yang dihasilkan oleh mesin tersebut) maupun gaya luar (gaya yang berasal dari luar atau sekitar mesin).

Alat Uji getaran di alatuji.com merupakan salah satu produk untuk mengukur suatu nilai getar, dimana getaran yang terjadi akan di eksekusi dalam bentuk data di alat tersebut sehingga di ketahui jumlah data yang di capai sampai objek yang di uji mencapai batas pengujian yang akan dijadikan standarisasi.

Alat Uji getaran ini terbagi menjadi dua jenis yaitu : Sensor Getaran, Secara konsep, sensor getaran memiliki fungsi untuk mengubah besar signal getaran fisik menjadi signal getaran analog yang terukur dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Dinamic Signal Analizer (DSA), adalah getaran mesin dalam kombinasi kompleks dari signal yang berasal dari berbagai sumber getaran yang berada didalam mesin. Pengujian

getaran dilakukan pada empat titik (A, B, C, D) dari pondasi mesin yang diuji.

Gambar 5. Alat uji getaran & Pengujian

Gambar 6. Alat uji getaran & cara pengujian pada motor

Peralatan Uji Emisi Gas Buang Gas yang dihasilkan oleh kendaraan

bermotor adalah salah satu polutan bagi lingkungan. Jika khawatir gas yang kebocoran dari kendaraan, lebih baik bagi menggunakan analyzer gas buang. Fungsi utama dari alat ini adalah untuk memeriksa emisi yang dihasilkan oleh kendaraan dan berada dalam peraturan. Analyzer gas buang akan mengukur jenis gas menyajikan dalam sampel. Ini memberikan kemudahan sistem membaca untuk operator. Hal ini sangat berguna untuk menemukan kebocoran dalam sistem pembuangan kendaraan dan mengukur emisi. Alat ini dapat menemukan berbagai gas seperti karbon monoksida dan lain – lain

Page 8: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

Fungsi analyzer gas buang adalah untuk memonitoring emisi pada gas buang (sumber tidak bergerak), degan ketentuan batas ambang sebagai berikut (Sugeng Budiono, 2003):

▪ O2 Sensor : 0 to 25 % ▪ CO Sensor : 0 to 8,000 ppm ▪ NO/NOx Sensor : 0 to 4,000 ppm ▪ CO2-Calculation : 0 to 99.9%▪ Flue Gas & Air Temperature

Measurement▪ Draft & Differential Pressure

Measurement▪ Efficiency, Losses & Excess Air

Gambar 7. Portable gas analyzer & Pengujian emisi

Hasil, Analisis dan Diskusi1. Data Hasil Pengukuran Getaran Dan Emisi Gas Buang

NoJenis Peng.

SifatPosisi Peng.

RPM900 950 1025 1075 1085 1105 1200 1225 1244

1 Getaran

Velocity (cm/s)

A 0.051 0.049 0.043 0.047 0.043 0.042 0.041 0.035 0.031

B 0.049 0.046 0.048 0.042 0.046 0.041 0.042 0.038 0.03

C 0.05 0.045 0.048 0.039 0.045 0.04 0.042 0.037 0.03

D 0.048 0.046 0.048 0.046 0.044 0.043 0.043 0.034 0.025

Desplacement (mm)

A 0.0008 0.0007 0.0006 0.0006 0.0005 0.0005 0.0005 0.0004 0.0003

B 0.0007 0.0005 0.0005 0.0006 0.0004 0.0005 0.0003 0.0003 0.0001

C 0.0009 0.0006 0.0005 0.0004 0.0004 0.0003 0.0003 0.0005 0.0003

D 0.0006 0.0005 0.0005 0.0005 0.0003 0.0003 0.0005 0.0003 0.0002

Acceleration

(m/s²)

A 2.51 2.22 2.47 2.21 2.34 2.25 2.32 1.74 1.23

B 2.33 1.81 1.9 1.64 1.78 2.19 2.13 1.86 1.27

C 2.46 2.46 1.9 2.21 1.95 2.22 2.35 1.98 1.34

D 2.36 2.53 1.88 2.21 1.75 2.28 2.29 1.74 1.13

2Emisi Gas Buang

CO (ppm) 181 156 143 122 134 145 122 133 113

NO (ppm) 53 66 67 58 67 72 67 78 72

NOx (ppm) 44 58 69 60 69 65 79 78 92

2. Analisa Hasil PenelitianGrafik RPM terhadap Getaran (velocity)

Gambar 8. Grafik RPM terhadap Velocity

Dari hasil olah data pada gambar 7, grafik ini menunjukkan bahwa kecenderungan untuk kenaikan putaran mesin nilai getaran (velocity) akan semakin turun, hal ini mengindikasikan bahwa dengan kondisi mesin dalam keadaan baik dalam bekerja sehingga masih tetap meghasilkan daya yang optimum. Demikian sebaliknya bila nilai getaran tersebut naik seiring dengan bertambahnya putaran mesin mengindikasikan bahwa ada bagian mesin yang harus diwaspadai atau bila perlu dilakukan pengecekan (maintenance) dan jika dipandang sangat penting harus dilakukan perbaikan (repair).

Page 9: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

Grafik RPM terhadap Getaran (Desplacement)

Gambar 9. Grafik RPM terhadap Desplacement

Pada gambar 8, grafik ini menunjukan bahwa pengukuran getaran(desplacement) dengan kenaikan rpm menunjukkan kecenderungan menurun, hal ini menunjukkan bahwa kondisi mesin pada saat ini masih pada kondisi normal tidak terjadi kemungkinan kerusakan pada bagian – bagian yang bergerak.

Grafik RPM terhadap Getaran (Acceleration)

Gambar 10. Grafik RPM Vs Getaran (Acceleration)

Tidak berbeda dengan velocity maupun desplacement, untuk rpm terhadap acceleration yaitu semakin naik rpm mesin maka nilai acceleration semakin turun, hal ini menunjukkan bahwa kondisi mesin masih normal dan memungkinkan

untuk bekerja sesuai dengan yang dibutuhkan.

Grafik RPM terhadap Emisi Gas Buang

Gambar 10. Grafik RPM Vs Emisi Gas Buang

Dari grafik ini menunjukkan bahwa kandungan CO, NOx dan NO pada emisi gas buang terlihat normal dan masih dibawah ambang batas yang diijinkan. Terlihat bahwa kandungan CO dengan dinaikkannya rpm maka cenderung turun, sebalikknya untuk NOx dan NO cenderung naik seiring kenaikan rpm. Hal ini sesuai dengan literatur yang diperoleh bahwa untuk mesin diesel emisi gas buang bila dinaikkan rpm nya maka kandungan CO akan naik sedangkan NOx dan NO cenderung naik (Mathur& Sharma, 1980).Dari hasil penelitian tersebut dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Dengan melihat grafik olah data tersebut menunjukkan getaran (acceleration, desplacement dan velocity) bernilai tinggi pada rpm 900 dan cenderung menurun seiring kenaikan rpm sampai 1244.

2. Emisi gas buang CO tinggi 181 ppm pada rpm 900 dan seiring kenaikan rpm 1244 kandungan CO cenderung turun 113 ppm, sebaliknnya untuk kandungan emisi NO dan NOx cenderung naik yaitu 53 ppm dan 44 ppm menjadi 72 ppm dan 92ppm.

3. Dari uji getaran yang dilakukan menunjukkan bahwa mesin pada saat ini berada pada kondisi normal/layak

Page 10: Jurnal Sudiyono Dan Bambang Antoko

pakai karena dengan kenaikan rpm nilai getaran cenderung turun, hal ini karena bagian – bagian mesin yang bergerak masih berada pada batas toleransi yang diijinkan.

4. Dari uji emisi dapat diketahui bahwa proses kerja sistem bahan bakar pompa bahan bakar, injektor, nozzle) dan ruang bakar mesin masih normal, hal ini ditunjukkan nilai kandungan emisi gas buang CO, NO dan NOx masih berada pada batas ambang yang diijinkan sehingga tidak perlu melakukan maintenance dan repear dalam waktu dekat.

Daftar PustakaArismunandar, W. 1975, Motor Diesel

Putaran Tinggi, Bandung: Pardnya Paramita.

Fiskia Rera Baharudin, 2011, Jurnal Teknik Mesin Teknologi” Volume 13 No.3 April 2011, Pengaruh Kinerja Mesin Diesel Terhadap Nitrogen Oksida (NOx) pada Emisi Gas Buang, Universitas Negeri Malang.

Harrington JH, A Spurgeon and D Gompertz 1996, Journal Occupational and Environmental Medicine, Modifiers of non-specific symptoms in occupational and environmental syndromes.

Kepmen No. KEP.51/MEN/1999 Tentang Nilai Ambang Batas Faktor Fisika di Tempat Kerja.

Looseness, 2009, Dynamic Analysis and investigation of Vibration Characteritic Generated on Connecting Rod of The internal Combustion Engine, The 11th International Comference on Quality in Research in Universitas of Indonesia.

Muhammad Yusuf Baso,2010 Jurnal Teknik Mesin Teknologi, Volume 12 No.5 Oktober 2010, Pengaruh Kinerja Mesin Diesel Yanmar L-40-E-DT terhadap Kandungan O2, dan

CO pada Emisi Gas Buang, Universitas Negeri Malang.

Mathur ML. Sharma RP, 1980, A Course In Internal Combustion Engine, Dhanpat Rai & Sons 1682, Nai Sarak, Delhi -110006.

Suharto R. 2012, Jurnal Teknis, Volume 7 no.1 April 2012. Pengaruh Biodisel Terhadap Emisi Gas Buang Mesin Diesel, R. Teknik Mesin Politeknik Semarang.

Sugeng Budiono,A.M., (2003). Bunga Rampai Hiperkes dan Kesehatan Kerja. PT. Tritunggal Tata Fajar. Solo