LAPORAN PENELITIAN MANDIRI - fatek. · PDF filemenghasilkan gelombang frekuensi tertentu atau...
-
Author
phungtuyen -
Category
Documents
-
view
229 -
download
1
Embed Size (px)
Transcript of LAPORAN PENELITIAN MANDIRI - fatek. · PDF filemenghasilkan gelombang frekuensi tertentu atau...

LAPORAN
PENELITIAN MANDIRI
ANALISIS EMISI GAS BUANG PADA MOTOR HONDA DENGAN SISTEMKARBURATOR SKEP VENTURI AIR BLOWER DAN HELMHOLTZ
RESONATOR
Oleh:
ABDUL HADI
NIP. 19650905 199412 1 001
UNIVERSITAS PATTIMURA
MARET 2016

HalamanPengesahan
JudulKegiatan : AnalisisEmisi Gas BuangPada Motor Honda DenganSistemKarburatorSkep Venturi Air Blower Dan Helmholtz Resonator
Peneliti/PelaksanaNamaLengkap : Abdul Hadi, ST.,MTNIDN : 0005096504Jabatanfungsional : AsistenAhliProgram Studi : TekniksistemPerkapalan
Nomor HP : 081233232337Surel (e-mail) : -InstitusiMitra : -Alamat : Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - AmbonWaktuPelaksanaan : 3 bulanBiayaKeseluruhan : Rp 3.000.000,-
Ambon, 02 Maret 2016Menyetujui,
DekanFakultasTeknik
Ir. DaudIlela, MTNIP.19531210 198003 1 006
Peneliti,
Abdul Hadi, ST.,MTNIP. 19650905 199412 1 001
Mengetahui,KetuaLembagaPenelitian
Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MScNIP. 19601024 198803 1 001
HalamanPengesahan
JudulKegiatan : AnalisisEmisi Gas BuangPada Motor Honda DenganSistemKarburatorSkep Venturi Air Blower Dan Helmholtz Resonator
Peneliti/PelaksanaNamaLengkap : Abdul Hadi, ST.,MTNIDN : 0005096504Jabatanfungsional : AsistenAhliProgram Studi : TekniksistemPerkapalan
Nomor HP : 081233232337Surel (e-mail) : -InstitusiMitra : -Alamat : Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - AmbonWaktuPelaksanaan : 3 bulanBiayaKeseluruhan : Rp 3.000.000,-
Ambon, 02 Maret 2016Menyetujui,
DekanFakultasTeknik
Ir. DaudIlela, MTNIP.19531210 198003 1 006
Peneliti,
Abdul Hadi, ST.,MTNIP. 19650905 199412 1 001
Mengetahui,KetuaLembagaPenelitian
Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MScNIP. 19601024 198803 1 001
HalamanPengesahan
JudulKegiatan : AnalisisEmisi Gas BuangPada Motor Honda DenganSistemKarburatorSkep Venturi Air Blower Dan Helmholtz Resonator
Peneliti/PelaksanaNamaLengkap : Abdul Hadi, ST.,MTNIDN : 0005096504Jabatanfungsional : AsistenAhliProgram Studi : TekniksistemPerkapalan
Nomor HP : 081233232337Surel (e-mail) : -InstitusiMitra : -Alamat : Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - AmbonWaktuPelaksanaan : 3 bulanBiayaKeseluruhan : Rp 3.000.000,-
Ambon, 02 Maret 2016Menyetujui,
DekanFakultasTeknik
Ir. DaudIlela, MTNIP.19531210 198003 1 006
Peneliti,
Abdul Hadi, ST.,MTNIP. 19650905 199412 1 001
Mengetahui,KetuaLembagaPenelitian
Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MScNIP. 19601024 198803 1 001

DAFTAR ISI
Halaman
LEMBARAN JUDUL.............................................................................................. i
LEMBARAN PENGESAHAN ............................................................................... ii
DAFTAR ISI.............................................................................................................iii
DAFTAR GAMBAR................................................................................................ x
DAFTAR TABEL ....................................................................................................xii
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latarbelakang ....................................................................................................... 1
I.2 Perumusanmasalah ............................................................................................... 2
I.3TujuanPenelitian.................................................................................................... 2
I.4 BatasanMasalah ....................................................................................................2
BAB II STUDI PUSTAKA
2.1 Penelitianpendahuluan .........................................................................................3
2.2 Prinsipkerja Helmholtz Resonator .......................................................................4
2.3 Persamaandasar Resonator Helmholtz dan side branch.......................................4
2.4 Karburator ............................................................................................................8
2.5 Pengertiankarburator skep venturi .......................................................................10
2.6 Prinsipkerjakarburator..........................................................................................11
2.7Emisi gas buangkendaraanbermotor .....................................................................18
2.7.1 Bahan-bahanpencemaranudara .........................................................................19

BAB III METODE PENILITIAN
3.1Waktudantempatpenelitian ...................................................................................22
3.2Variabelpenelitian ................................................................................................. 22
3.3Bahandanalatpenelitian ......................................................................................... 22
3.4Eksperimendan setup alat ..................................................................................... 22
BAB IV HASIL PENELITIAN
4.1. Hasil Dan Pembahasan .......................................................................................24
BAB V. PENUTUP
5.1. Kesimpulan .........................................................................................................29
5.2. Saran ...................................................................................................................29
DAFTAR PUSTAKA


RINGKASAN
Jumlahkendaraan yangsemakinbanyakmengakibatkanemisitaskendaranjugasemakinmeningkatsehinggaperludidesainsebuahkendaran yangmempunyai performance danramahlingkungan.Penelitianinidilakukanpada motor Honda denganvariasiputaran 1000. 1300, 1500, 1700 dan1900 rpm,untukmengujipengaruhemisi gas buangdenganmenerapkan air blowerdanhelmholtz resonator padakarburator skep venturi.
Kosentrasiemisi gas buangkarburatorstandarpadaputaran 1900 rpm antara lain CO2255.8 ppm, NO 29 ppm dan SO2 28 ppm. sedangkandenganmenerapkanair blowerdanhelmholtz resonatorpresentasenyamengalamipenurunanyaitu CO2478.2 ppm dan NO 16ppm,sedangkan SO2 memperlihatkansedikitpeningkatansebesar 28.2 ppm.
Sehinggadapatdisimpulkanbahwamenerapkanair blowerdanhelmholtzresonatorlebihmengurangiemisitas gas buangdarihasilpembakaran,dibandingkandengankarburatorstandar.
Kata Kunci :Air Blower, Helmholtz Resonator, Emisi Gas Buang


BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LatarBelakang
Sejalandenganperkembangantransportasi yang semakinpesatdewasaini,
mengakibatkanaktivitasdalambidangteknologi pun meningkat.
Perkembanganinitaklepasdariperanantransportasi yang menjembatanikebutuhanoperasional.
Salahsatutransportasi yang berkembangsaatiniadalahtrnsportasidarat, misalnyakendaraan roda
dua dan roda empat. Dalampengoperasianperludiperhatikanhal-
halteknikberupasistempengapian,
pemakianbahanbakarsehinggakendaraantersebutdapatberoperasidengandijalan. Selainitu,
akibatdarijumlahkendaraan yang
semakinbanyakmengakibatkantingkatemisitaskendaraanbermotor juga semakinmeningkat.
Hasilpembakarandarikendaraanbermotorterdiridarisenyawa-senyawa yang
tidakberbahayasepertinitrogen, karbondioksida dan uap air, tetapididalamnya juga
terdapatsenyawa-senyawalaindalamjumlah yang cukup besar yang
dapatmembahayakankesehatanmaupunlingkungan.
1.2.Perumusanmasalah.
BagaimanapengaruhpemakaianKarburatorSkep VenturidenganAirBlowerdan Resonator
Helmholtz sebelumAir Check Valveterhadapemisigas buangpada Motor Honda.
1.3.TujuanPenelitian
UntukmengetahuipengaruhPenerapanKarburatorSkep Venturi denganAir
BlowerdanHelmholtzResonator sebelumAir CheckValve terhadapemisi gasbuangpada Motor
Honda.
1.4.BatasanMasalah
Berdasarkanpermasalahan yang dibahasdiatasdenganliteraturemaupunwaktu yang
tersedia dan agar pembahasantidakmembiasakanmakamenitikberatkanPada :
- Motor yang dipakaisebagaiobjekpembahasaniniadalah Honda Revo 100 CC.
- pengaruhAir Blower danHelmhotz Resonatorterhadapemisi gas buangpadaKarburator
Skep Venturi sebelumAir Check Valvepada Motor Honda Revo 100 CC.

2
- Temperaturruangan 30oC
- Temperature kerja Motor 60oC -70oC
- Motor beropersidalamkondisi normal
- Pipa gas buangtidakbocor

BAB II
STUDI PUSTAKA
2.1. Penelitian Pendahuluan
PenelitianHermanVonHelmholtzLF(1821-1894)mengangkatantara fisika, fisiologidan
psikologi. Bukunya, DiSensationsTone, yang diterbitkanpada tahun 1862, pada
awalnyatampakpada musikdan persepsi, tetapi padapemeriksaanlebih dalam, juga
merupakanbukuklasiktentangmasalahgetaran. HelmholtzdanKoenigberadadi
UniversitasKönigsbergdi Prussia Timurpada waktuyang samasekitar1850dantidak diragukan
lagi karena saling mengenal.Buku inimenggambarkanbentukResonatoryang iakembangkan
untukmemilih keluarfrekuensitertentu darisuarayang kompleks. Fungsi Resonator untuk
menghasilkan gelombang frekuensi tertentu atau memilih frekuensi tertentu dari sinyal yang
ada.
Resonator Helmholtz knalpot Mufflerstelah lamaditerapkandalam
sistempembuangankompresorperpindahan
positifuntukmengurangitingkatkebisingandihasilkanolehdenyutgas. Sebagaipersyaratan
ketatterhadap kinerjadan efisiensidarimufflertimbuldaripromosikualitasmanusia, penelitian
kehidupanuntuk mengurangitingkatkebisingandarimesin,terutamaalat rumah tangga,
sedangdidorong(Koai, K,-L.; Yang and Chan,J. 1996). padakemampuanHelmholtzResonator,
yangmerupakanknalpotjenisreaktif, SebuahHelmholtzResonator(Kinsler etal., 1982)
berisironggatunggal, dan satuatau beberapadileherkeluar darirongga.
PrinsipHelmholtzResonatormenggunakanimpedansiyang disebabkan
olehefekinersiaudaradi bagianleher danefekpegasoleh kompresidan perluasanudaradalam
rongga, danpalingefektif dalamfrekuensiresonansiuntukmelawangelombang
suaradarikebisingandiruang(Panton, 1990;TohrudanIkuo, 1987).
ProsedurumumdesainHelmholtzResonatoradalahpenentuanukurangeometrisdan
bahanlapisanserap. SetelahgeometriHelmholtzResonatorditentukan, frekuensialami
dariHelmholtzResonatoradalah tetap. Jadikarakteristikkebisingan, seperti panjanggelombang,
amplitudo, frekuensi,harusdiukur sebelumawaldariprosesdesainHelmholtzResonator,
danfrekuensisuarayang diinginkanakan berkurang.

4
2.2. Prinsip kerja Helmholtz Resonator
Prinsip kerja Helmholtz Resonator adalah sebagai berikut : Pada saat gelombang
menabrak ruang, maka sebagian akan diteruskan ke dalam ruangan dan sebagian akan
dipantulkan. Gelombang berjalan dalam ruangan dan kemudian menabrak dinding bagian
belakang dari Resonator dipantulkan menembus lubang. Panjang dari ruang resonator ini
harus dihitung sehingga gelombang pantulan meninggalkan ruang Resonator harus tepat pada
saat gelombang suara berikutnya datang ke ruang Resonator. Idealnya, bagian tekanan tinggi
dari gelombang yang datang ke ruang Resonator beriringan dengan bagian tekanan rendah
dari gelombang yang meninggalkan ruang Resonator, sehingga kedua gelombang suara
tersebut dapat saling meniadakan.
Fungsi dari Helmholtz Resonator adalah digunakan untuk mengurangi bunyi yang tidak
diinginkan. Dengan membangun Resonator yang dirancang sesuai dengan frekuensi yang
ingin dihapus, biasanya digunakan dalam gelombang dengan frekuensi yang rendah. Seperti
terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.1 : Sistem Resonator Helmholtz dan analog elektrikalnya dalam saluran udara.
2.3. Persamaan Dasar Resonator Helmholtz Dan Side Branch
Dari gambar 2.1 dapat diturunkan persamaan dasar untuk Resonator helmholtz adalah
sebagai berikut:
Gambar 2.2 : Resonator Helmholtz dan peredam getaran
4
2.2. Prinsip kerja Helmholtz Resonator
Prinsip kerja Helmholtz Resonator adalah sebagai berikut : Pada saat gelombang
menabrak ruang, maka sebagian akan diteruskan ke dalam ruangan dan sebagian akan
dipantulkan. Gelombang berjalan dalam ruangan dan kemudian menabrak dinding bagian
belakang dari Resonator dipantulkan menembus lubang. Panjang dari ruang resonator ini
harus dihitung sehingga gelombang pantulan meninggalkan ruang Resonator harus tepat pada
saat gelombang suara berikutnya datang ke ruang Resonator. Idealnya, bagian tekanan tinggi
dari gelombang yang datang ke ruang Resonator beriringan dengan bagian tekanan rendah
dari gelombang yang meninggalkan ruang Resonator, sehingga kedua gelombang suara
tersebut dapat saling meniadakan.
Fungsi dari Helmholtz Resonator adalah digunakan untuk mengurangi bunyi yang tidak
diinginkan. Dengan membangun Resonator yang dirancang sesuai dengan frekuensi yang
ingin dihapus, biasanya digunakan dalam gelombang dengan frekuensi yang rendah. Seperti
terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.1 : Sistem Resonator Helmholtz dan analog elektrikalnya dalam saluran udara.
2.3. Persamaan Dasar Resonator Helmholtz Dan Side Branch
Dari gambar 2.1 dapat diturunkan persamaan dasar untuk Resonator helmholtz adalah
sebagai berikut:
Gambar 2.2 : Resonator Helmholtz dan peredam getaran
4
2.2. Prinsip kerja Helmholtz Resonator
Prinsip kerja Helmholtz Resonator adalah sebagai berikut : Pada saat gelombang
menabrak ruang, maka sebagian akan diteruskan ke dalam ruangan dan sebagian akan
dipantulkan. Gelombang berjalan dalam ruangan dan kemudian menabrak dinding bagian
belakang dari Resonator dipantulkan menembus lubang. Panjang dari ruang resonator ini
harus dihitung sehingga gelombang pantulan meninggalkan ruang Resonator harus tepat pada
saat gelombang suara berikutnya datang ke ruang Resonator. Idealnya, bagian tekanan tinggi
dari gelombang yang datang ke ruang Resonator beriringan dengan bagian tekanan rendah
dari gelombang yang meninggalkan ruang Resonator, sehingga kedua gelombang suara
tersebut dapat saling meniadakan.
Fungsi dari Helmholtz Resonator adalah digunakan untuk mengurangi bunyi yang tidak
diinginkan. Dengan membangun Resonator yang dirancang sesuai dengan frekuensi yang
ingin dihapus, biasanya digunakan dalam gelombang dengan frekuensi yang rendah. Seperti
terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.1 : Sistem Resonator Helmholtz dan analog elektrikalnya dalam saluran udara.
2.3. Persamaan Dasar Resonator Helmholtz Dan Side Branch
Dari gambar 2.1 dapat diturunkan persamaan dasar untuk Resonator helmholtz adalah
sebagai berikut:
Gambar 2.2 : Resonator Helmholtz dan peredam getaran

5
Massa evektif Resonator Helmholtz dapat dihitung dengan rumus := (2.1)
Dimana :
S = Luas penampang leher
= Idensitas fluida
L = panjang leher yang evektif
Untukleheryangbergelangpadakedua ujungnya, panjang efektifadalah sekitar := + 1.7 (2.2)
Dimana :
= radius leher
L = panjangleher yang sebenarnya
Kekakuan dari Resonator didefinisikan sebagai kebalikan dari
kepatuhanpartikelperpindahan dalam arah yang positif menunjuk ke dalam sepanjang sumbu
leher (lihat gambar 3.1). kekakuan k didefinisikan sebagai berikut :
= k (2.3)
Dimana :
F = factor gaya yang diterapkan dalam arah di pintu leher Resonator.
gayajugadapat ditulis dengan rumus sebagai berikut :
F = P S, (2.4)
di mana :
F =gaya yang diterapkandiarah pintu masukleherresonator
P = tekanan di pintu masuk leher
S = daerah yang melintasi leher resonator
Untuk mengembangkan kekakuan Resonator sebagai fungsi dari dimensi Resonator dengan
persamaan untuk resonator sebagai berikut :
= constan (2.5)
Dimana :
= Rasio heast spesifik
V = Ronggaresonator Helmholtz
Membedakan persamaan dari (3.5) sebagai berikut :

6
dP+ dV = 0 (2.6)
Dari persamaan (3.4)perubahandfferensialtekananDPsebagai berikut :
= (2.7)
Perubahan dari Rongga Volume adalah dV di dapat sebagai berikut := − (2.8)
Dimanaperubahan volumeadalah negatifkarenaudara dironggadikompresi,mengganti
persamaan dari (3.7), dan persamaan(3.8)menjadi persamaan(3.6)di dapat sebagai berikut :
= 0 (2.9)
atau ekuivalen yang di dapat sebagai berikut := = (2.10)
Penyederhanaan lebih lanjutdari persamaan(3.10)dapatdicapai dengan
menggantidikecepatan suaradan alirangas ideal dapat di tentukan sebagai berikut :
= (2.11)
Dimana :
c =Kecepatan suara
P = Idensitas medium
K = Jumlah gelombang
Dua sumber redaman di Helmhotz Resonator pertama terdengar pada radiasi dari leher.
Untuk pipa flens, resistansi radiasi bebas didapatdengan rumus sebagai berikut := (2.12)
Dimana :
R = Tahananradiasidi leherHelmholtzResonator
= (2.13)
Dimana :
k = jumlah gelombang
= Frekuensi eksitasi
c = Kecepatan suara
Sumberredamandi leher Resonator dapatdihitung dengan rumussebagai berikut :

7
= 2 ( )(2.14)
di mana:
L= panjangleher
= Radiusleher
Variabelyang digunakanuntuk menentukandiameter lehercukupbesar adalah sebagai
berikut : = 0.83.10 ( ) (2.15)
Dimana :
ω =frekuensi eksitasi
Impedansi mekanik dari sistem peredam pegas massa adalah sebagai berikut := + ( − ) (2.16)
Dimana :
=menunjukkanredaman viskos
μ=elemen massa
s=kekakuanelemen
impedansimekaniskeseluruhandariHelmholtzResonator adalah sebagai berikut :
= + + − (2.17)
Dari persamaan (2.17)frekuensi alamiResonator Helmholtz, dilambangkan sebagaiω0,
adalah frekuensialamiResonator Helmholtzdilambangkan sebagainolJadi := (2.18)
Dimana :
0 = frekuensi alamiresonator Helmholtz
Frekuensipada sistemSidebranch denganHelmholtzResonatordiberikan oleh persamaan
(3.17) dapat digunakanuntuk mewakiliperangkatdalam sistemakustik.Secara
umumsistemakustikdapat direpresentasikandengan menggunakananalogi akustikelektro
dalamanalogiSidebranch Resonator dapat dimodelkansebagai berikut := (2.19)
Dimana :

8
= impedansi Resonator Helmholtz
= impedansi mekanis Resonator Helmhotz.
2.4. Karburator
Karburator merupakan bagian yang penting pada sepeda motor. Hampir semua sepeda
motor menggunakan karburator karena umumnya sepeda motor menggunakan bensin sebagai
bahan bakarnya. Karena itu karburator yang baik harus mampu membuat gas yang sempurna
dan sesuai dengan kebutuhan mesin pada setiap tingkat penggunaan dan kecepatan putaran
mesin.
Gambar 2.3: Karburator Honda Revo 100 CC
Sebuah karburator pada dasarnya berbentuk pipa terbuka, sebuah “tenggorokan” atau
“barel” melewatkan udara yang masuk ke dalam inlet manifold mesin. Pipanya sendiri
berbentuk venturi: menyempit di bagian tengah dan kemudian melebar lagi, menyebabkan
peningkatan kecepatan di bagian tersempit. Di bawah venturi adalah katup kupu-kupu yang
disebut throtlle valve -sebuah disc yang dapat berputar menjadi vertikal, sehingga tidak
membatasi aliran udara dan bensin sama sekali, atau dapat menjadi horizontal sehingga
benar-benar menghambat aliran udara. Katup ini mengontrol aliran udara melalui
tenggorokan karburator dan dengan demikian mengatur campuran jumlah udara / bahan bakar
pada sistem , sehingga dapat diatur tenaga dan kecepatan mesin.
Pada Prinsip kerja karburator berdasarkan hukum-hukum fisika seperti: Qontinuitas
dan Bernauli. Apabila suatu fluida mengalir melalui suatu tabung, maka banyaknya fluida
atau debit aliran (Q)adalah :
Q = A. V = Konstan (2.20)
Dimana:

9
Q = Debit aliran (m3/detik)
A = Luas penampang tabung (m2)
V = Kecepatan aliran (m/detik)
Jumlah tekanan (P) pada sepanjang tabung alir (yang diameternya sama) juga akan
selalu,tetap. Jika terdapat bagian dari tabung alir/pipa yang diameternya diperkecil maka
dapat diperoleh kesimpulan bahwa bila campuran bensin dan udara yang mengalir melalui
suatu tabung yang luas penampangnya mengecil (diameternya diperkecil) maka kecepatannya
akan bertambah sedangkan tekanannya akan menurun. Prinsip hukum di atas tersebut dipakai
untuk mengalirkan bensin dari ruang pelampung karburator dengan memperkecil suatu
diameter dalam karburator.Pengecilan diameter atau penyempitan saluran ini disebut dengan
venturi. Perbedaan tekanan merupakan dasar kerja suatu karburator, yaitu dengan membuat
venture semakin cepat udara mengalir pada saluran venturi, maka tekanan akan semakin
rendah dan kejadian ini dimanfaatkan untuk menghisap bahan bakar.
Dari prinsip hukum di atas dapat diturunkan persamaan dasar untuk karburator adalah
sebagai berikut:= = ∆(∆ ∆ ) (2.21)
= ∆∆ ∆ (2.22)
= = (2.23)
Di dapat ∆ yang di bandingkan ∆ di peroleh= ∆∆ ∆ (2.24)
Setelah menggabaikan := (2.25)
Dimana :
= Jumlah udara sepanjang saluran intake per unit waktu
= Kepadatan udara di bagian saluran intake
f = Tekanan bahan bakar dalam campuran uap
Cconst = Jumlah aliran bahan bakar yang mengalir keluar dari main jet

10
∆ =Pengeluaran bahan bakar
= Koefisien debit bahan bakar
f =Massa molar bahan bakar
= Kreakteristik koefisian udara
2.5. Pengerian Karburator skep venturi
Pengertian Karburator skep venturi adalah karburator yang menggunakan kabel untuk
menggerakkan skep.
Berdasarkan gambar di bawah maka dapat diambil kesimpulan bahwa bensin akan
terhisap dan keluar melalui venturi dalam bentuk butiran-butiran kecil karena saat itu
kecepatan udara dalam venturi lebih tinggi namum tekanannya lebih rendah dibanding dalam
ruang bensin yang berada di bagian bawahnya.
Gambar 2.4. Karburator Venturi
Cara Kerja:
Udara masuk karena tertarik oleh langkah hisap piton.
Saat udara melalui venturi, bensin keluar melalui needle jet berupa kabut.
Pilot jet mengambil bensin pada putaran idle / langsam, pencampuran komposisi
bensin dengan udara dilakukan oleh setting idle (jumlah bensin tetap), saat putaran
running bensin yang melalui pilot jet hampir tidak berpengaruh dan tugasnya diambil
oleh needle jet.
Needle jet untuk saluran bensin pada putaran tinggi, jumlah bensin tergantung pada
posisi jet needle melalui tarikan kabel gas (jumlah bensin tidak tetap)

11
Semakin tinggi sekep ditarik keatas maka semakin banyak udara dan semakin banyak
bensin yang mengalir maka putaran mesin semakin cepat.
Setting idle untuk mengatur kompisisi perbandingan bensin dengan udara.
2.6. Prinsip kerja karburator
1. Prinsip Tekanan udara
pada mesin 4 tak atau 4 langkah kevakuman/tekanan rendah tercipta didalam ruang
silinder pada saat langkah hisap (piston bergerak dari titik mati atas/TMA ke Titik Mati
Bawah/TMB). Karena tekanan udara diluar silinder lebih tinggi, maka udara akan bergerak
dari luar melewati lorong karburator, melewati intake, saluran porting, dan klep IN yang
sedang terbuka menuju silinder dan kemudian mengisi ruang disana sehingga akhirnya
tekanan udara didalam silinder kembali seimbang dengan tekanan udara diluar silinder. Udara
yang bergerak mengalir dari luar melewati lorong karburator inilah yang kemudian dipakai
sebagai media transportasi untuk mengangkut atau membawa serta kabut bensin yang
diproduksi karburator.
Gambar 2.5: Prinsip dasaroperasikarburator
1. Prinsip Efek Venturi (Venturi effect)
Lorong / saluran utama didalam karburator disebut sebagai Venturi.Lorong karbu
dirancang lebih lebar di moncong karbu dan menyempit didalam supaya aliran udara dapat
bergerak cepat saat memashuki venturi.Berdasarkan prinsip ini, udara yang bergerak cepat
sepanjang lorong venturi menyebabkan tekanan udara didalam lorong venturi menjadi turun,
lebih rendah dari tekanan udara normal didalam mangkok karbu.perbedaan tekanan di lorong
venturi dengan di dalam mangkuk karbu ini memungkinkan bensin dari mangkok seperti

12
terhisap mengalir naik keatas menuju lorong venturi dan ikut tercampur dengan aliran udara
disana menuju mesin.
Gambar 2.6: Prinsip Efek Venturi dan Desain Variabel Venturi
2. Tipe dan konstruksi Karburator
Adanya dua jenis tipe karburator yg paling sering kita temui yaitu Tipe Karburator
Vakum (Constant Velocity Carburetor) Dan satu lagi yaitu tipe Karburator Konvensional atau
disebut juga Karbu Skep (Slide Carburetor / Variable Venturi Carburetor). Dua tipe
karburator ini sebetulnya tetap bekerja berdasarkan prinsip yang sama seperti yang dijelaskan
di bab diatas (prinsip tekanan udara dan venturi effect), hanya saja ada sedikit perbedaan
pada mekanisme pengaturan naik turun skep nya. Karburator konvensional naik turun skep

13
langsung terhubung kabel dengan grip gas, sedangkan di karbu vakum, naik turun skep tidak
langsung terhubung grip gas, tapi melalui perantara katup kupu-kupu terlebih dahulu.
Gambar 2.7: Diagram konstruksi Karburator Skep
Didalam karburator terdapat beberapa jalur atau istilah teknisnya disebut ‘metering
circuit’, yaitu jalur jalur yg berfungsi untuk “metering” atau mengatur jumlah debit bensin
dan udara yang akan dikirim ke mesin. mekanisme metering circuit ini menjadi hanya dua
sirkuit saja yg paling penting untuk keperluan setting yaitu Pilot circuit dan Main Circuit.
Bagaimana sebuah karburator dapat menentukan circuit mana yang harus diaktifkan untuk
melayani mesin motor yang selalu dinamis yaitu dengan mengacu pada angkatan skep yang
naik turun sesuai pelintiran grip gas.

14
Gambar 2.8 : Mekanisme Metering Circuit
a. Pilot circut : Berperan dari bukaan 0 (Langsam) s.d. ¼ bukaan skep.
Pilot circuit juga sering disebut sebagai Low Speed System, karena sangat terasa
pengaruhnya pada saat motor dikendarai di kecepatan rendah.
Bagian bagian dari Pilot circuit :
Pilot jet berfungsi sebagai jalur keluarnya bensin dari mangkuk ke
venturi.

15
Pilot jet
Air Jet atau Air Bleed berfungsi sebagai jalur masuknya udara dari
moncong karbu yang akan dicampur dengan bensin dari pilot jet.
Air Jet atau Air Bleed
Air Screw Sebuah skrup pengatur (adjustment screw) yang menutup dan membuka
jalur lewatnya udara di air bleed yang menuju ke pilot jet.
Air Screw
Coakan skep atau slide cutaway adalah bagian terbuka dipantat skep. Walau skep
tertutup penuh, bagian ini tetap memberi ruang buat udara untuk masuk. Semakin
besar coakan atau cutaway nya, semakin banyak udara yang masuk dan semakin
kering campuran mixture. Efek perubahan cutaway terasa di 1/8 sampai 1/4 skep,
bahkan sampai 1/2 bukaan skep sebagai transisi ke putaran tengah.

16
Gambar 2.9 :Mekanisme dari Pilot sirkuit bekerja
Aliran udara yang sedikit ini tidak cukup menciptakan tekanan rendah dilorong karburator
yang dibutuhkan untuk menarik bensin keluar dari jalur utama main jet.Untuk itu, diperlukan
jalur circuit khusus yang bisa tetap mensuplai mixture ke mesin, yaitu jalur pilot jet dari
mangkuk untuk mensuplai bensin, dikombinasi dengan jalur air bleed dari moncong karbu
yang mensuplai udara untuk memudahkan pengabutan bensin.
Gambar 2.10: Diagram dari Pilot Circuit
b. Main circuit : Berperan dari ¼ bukaan skep sampai Full throttle (gas poll).
Main circuit atau sirkuit utama juga biasa disebut sebagai High Speed System, karena
sangat terasa pengaruhnya dari kecepatan menengah sampai kecepatan puncak.

17
Gambar 2.11: bagian- bagian dari Main Circuit
Bagian - bagian dari Main circuit terdiri dari :
Jarum Skep (Jet Needle) berfungsi sebagai pembuka dan penyumbat jalur keluar
bensin dari main jet ke Venturi.
Nosel (Needle Jet) adalah pasangan dari Jarum skep. Nosel ini berbentuk pipa yang
berfungsi sebagai penampang/sarung/selongsong atau lintasan bagi jarum skep yg
bergerak naik turun didalam nosel.
Main Jet adalah pintu keluar utama bensin dari mangkuk karbu. Main jet
terhubung langsung ke nosel. Jika pilot jet berperan di kecepatan rendah, maka main
jet berperan untuk kecepatan tinggi.

18
Gambar 2.12: Mekanisme Main sircuit
Pada saat gas dipelintir lebih dalam, skep naik diatas ¼ angkatan, membuka pintu aliran
udara menjadi lebih deras di lorong karbu.Tekanan rendah yang tercipta pada kondisi ini
memadai untuk menarik bensin naik dari mangkuk melalui jalur main jet. Pada operasional
kecepatan menengah ini, seberapa banyak jumlah bensin yang bisa naik keluar ke venturi
akan ditentukan oleh celah clearance sumbatan jarum skep didalam nosel. Semakin naik
jarum skep, semakin lapang pula jalan keluar bensin dari main jet.
2.7. Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor
Emisi kendaraan bermotor mengandung berbagai senyawa kimia. Komposisi
darikandungan senyawa kimianya tergantung dari kondisi mengemudi, jenis mesin,
alatpengendali emisi bahan bakar, suhu operasi dan faktor lain yang semuanya ini
membuat pola emisi menjadi rumit. Jenis bahan bakar pencemar yang dikeluarkan oleh mesin
dengan bahan bakar bensinmaupun bahan bakar solar sebenarnya sama saja, hanya berbeda
proporsinya karenaperbedaan cara operasi mesin.
Secara visual selalu terlihat asap dari knalpotkendaraan bermotor dengan bahan bakar
solar, yang umumnya tidak terlihat padakendaraan bermotor dengan bahan bakar
bensin.Walaupun gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri dari senyawa yang
tidakberbahaya seperti nitrogen, karbon dioksida dan upa air, tetapi didalamnya

19
terkandungjuga senyawa lain dengan jumlah yang cukup besar yang dapat
membahayakankesehatan maupun lingkungan.
Bahan pencemaran yangterutama terdapat didalam gas buang buang kendaraan
bermotor adalah karbonmonoksida (CO), berbagai senyawa hindrokarbon, berbagai oksida
nitrogen (NOx)dan sulfur (SOx), dan partikulat debu termasuk timbel (PB).Bahan bakar
tertentuseperti hidrokarbon dan timbel organik, dilepaskan keudara karena adanya
penguapandari sistem bahan bakar. Sebagai contoh, adanya reaksi di udara yang mengubah
nitrogenmonoksida (NO) yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor
menjadinitrogen dioksida (NO2 ) yang lebih reaktif, dan reaksi kimia antara berbagai
oksidanitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilkan ozon dan oksida lain.
Senyawa-senyawa di dalam gas buang terbentuk selama energi diproduksi
untukmejalankan kendaraan bermotor. Beberapa senyawa yang dinyatakan
dapatmembahayakan kesehatan adalah berbagai oksida sulfur, oksida nitrogen, dan oksida
karbon, hidrokarbon, logam berat tertentu dan partikulat. Pembentukan gas buangtersebut
terjadi selama pembakaran bahan bakar fosil-bensin dan solar didalam mesin.Dibandingkan
dengan sumber stasioner seperti industri dan pusat tenaga listrik, jenisproses pembakaran
yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor tidak sesempurna didalam industri dan
menghasilkan bahan pencemar pada kadar yang lebih tinggi,terutama berbagai senyawa
organik dan oksida nitrogen, sulfur dan karbon. Selain itu gas buang kendaraan bermotor juga
langsung masuk ke dalam lingkungan jalan rayayang sering dekat dengan masyarakat,
dibandingkan dengan gas buang dari cerobongindustri yang tinggi.
2.7.1 Bahan-bahan pencemaran udara
Bahan-bahan pencemaran udara yang mengganggu saluran pernafasan :
Oksida sulfur dan partikulat
Sulfur dioksida (SO2) merupakan gas buang yang larut dalam air yang langsungdapat
terabsorbsi di dalam hidung dan sebagian besar saluran ke paru-paru. Karenapartikulat di
dalam gas buang kendaraan bermotor berukuran kecil, partikulat tersebutdapat masuk sampai
ke dalam alveoli paru-paru dan bagian lain yang sempit.Partikulat gas buang kendaraan
bermotor terutama terdiri jelaga (hidrokarbon yangtidak terbakar) dan senyawa anorganik
(senyawa-senyawa logam, nitrat dan sulfat).Sulfur dioksida di atmosfer dapat berubah
menjadi kabut asam sulfat (H2SO4) danpartikulat sulfat.
Oksida Nitrogen

20
nitrogen dioksida(NO2) merupakan gas yang paling beracun. Karena larutan NO2
dalam air yang lebihrendah dibandingkan dengan SO2, maka NO2 akan dapat menembus ke
dalam saluran pernafasan lebih dalam. Bagian dari saluran yang pertama kali dipengaruhi
adalahmembran mukosa dan jaringan paru. Organ lain yang dapat dicapai oleh NO2 dariparu
adalah melalui aliran darah.Karena data epidemilogi tentang resiko pengaruh NO2 terhadap
kesehatan manusiasampai saat ini belum lengkap, maka evaluasinya banyak didasarkan pada
hasil studieksperimental.
Karbon Monoksida
Karbon monoksida dapat terikat dengan haemoglobin darah lebih kuat dibandingkan
dari oksigen membentuk karboksihaemoglobin (COHb), sehingga menyebabkan
terhambatnya pasokan oksigen ke jaringan tubuh.Pajanan COdiketahui dapat mempengaruhi
kerja jantung (sistem kardiovaskuler), sistem syarafpusat, juga janin, dan semua organ tubuh
yang peka terhadap kekurangan oksigen.Pengaruh CO terhadap sistem kardiovaskuler cukup
nyata teramati walaupun dalamkadar rendah. Penderita penyakit jantung dan penyakit paru
merupakan kelompokyang paling peka terhadap pajanan CO.
Selain dari pembakaran terdapat pula senyawa- senyawa yang tidak mengandung
pembakaran yang dampaknya terhadap lingkungan selain manusia.Beberapa senyawa
yangdihasilkan dari pembakaran sempurna seperti CO2 yang tidak beracun, belakangan ini
menjadi perhatian orang.Senyawa CO2 sebenarnya merupakan komponen yang
secaraalamiah banyak terdapat di udara.Oleh karena itu CO2 dahulunya tidak menepatiurutan
pencemaran udara yang menjadi perhatian lebih dari normalnya akibatpenggunaan bahan
bakar yang berlebihan setiap tahunnya.Pengaruh CO2 disebut efekrumah kaca dimana CO2
diatmosfer dapat menyerap energi panas danmenghalangijalanya energi panas tersebut dari
atmosfer ke permukaan yang lebihtinggi.
Pengaruh pencemaran SO2 terhadap lingkungan telah banyak diketahui.
Padatumbuhan, daun adalah bagian yang paling peka terhadap pencemaran SO2, dimanaakan
terdapat bercak atau noda putih atau coklat merah pada permukaan daun. Dalambeberapa hal,
kerusakan pada tumbuhan dan bangunan disebabkan karena SO 2 danSO3 di udara, yang
masing-masing membentuk asam sulfit dan asam sulfat.Suspensiasam di udara ini dapat
terbawa turun ke tanah bersama air hujan dan mengakibatkanair hujan bersifat asam.Sifat
asam dari air hujan ini dapat menyebabkan korosif padalogam-logam dan rangka -rangka
bangunan, merusak bahan pakian dan tumbuhan.Oksida nitrogen, NO dan NO2 berasal dari
pembakaran bahan bakar fosil.PengaruhNO yang utama terhadap lingkungan adalah dalam
pembentukan smog.

BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Untukmemperolehhasil yang baikmakapenelitiandisusunberdasarkan flow chart
penelitiansebagaiberikut :
Gambar 3.1.Flow chart Penelitian

22
3.1. Waktu Dan TempatPenelitian
Penelitian di lakukanselama 1 minggu di tempat yang telah di tentukan di lab
pengujianmesinFakultasTeknikUniversitasPattimura Ambon.
3.2. Variabelpenelitian
Pengertiandarivariabelbebasadalahmerupakanvariabel yang
menjadisebabtimbulnyavariabeldependen(varibelterikat).Jadivariabelindependeadalahvariabe
l yang mempengaruhi.Sedangkanpengertiandarivariabelterikatadalahvariabel yang di
pengaruhiatau yang menjadiakibatkarenaadanyavariabelbebas. (MenurutSugiyono 2002:3).
1. Variabelbebas : Variasiputaran motor
2. Variabelterikat : konsentrasiemisi gas buang CO, NO, dan SO2
3.3. Bahandanalatpenelitian.
1. Bahan yang di gunakandalampenelitianiniadalah :
Pipatembaga : panjang 60 cm , berdiameter 6 mm
Selangkarburator : panjang 30 cm
Selangtipe TWIN WELDING HOSE berdiameter 6.5× 9.5 MM
Solatip
Klempipa ¼ inch
2. Alat yang di gunakandalampenelitianiniadalah :
Blower dengankecepatanudara 2.5 m/s × 2
Saringanudara Honda Revo
Resonator Jupiter Z 110 CC
Intake Manifold Jupiter Z 110 CC
Karburator Honda Revo 100 CC
Exhaust Honda Revo 100 CC
3.4. Eksperimendansetupperalatan.
Setupperalataneksperimendalampenelitianinidapat di lihatpadagambarberikut.
Eksperimental setup

23
Gambar 3.2.Skemaperalatanujieksperimen
1. a. Air Blower
b. Air Filter
2. SkemaKarburator Venturi
3. Engine
4. Resonator
5. Exhaust

BAB IV
HASIL PENELITIAN
4.1 Hasil Dan Pembahasan
Hasilpenelitianinidiplotdalambentukgrafiksebagaiberikut :
Gambar 4.1 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1000 rpm
Gambar 4.2 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1300 rpm
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2

25
Gambar 4.3 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1500 rpm
Gambar 4.4 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1700 rpm
Gambar 4.5 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1900 rpm
HasilpengukurankarburatorstandardenganmenerapkanAir BlowerdanHelmholtz
ResonatorPadaTabel 4.2 dapatdilihatpadagrafikberikutini.
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Engine Runing Times (Second)
Con
cent
ratio
n of
Eng
ine
Exh
aust
Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2
0 10 20 30 40 50 60 70 800
500
1000
1500
2000
2500
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2

26
Gambar 4.6 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1000 rpm
Gambar 4.7 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1300 rpm
Gambar 4.8 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1500 rpm
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2
0 20 40 60 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
Engine Runing Times (Second)
Con
cent
ratio
n of
Eng
ine
Exh
aust
Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2

27
Gambar 4.9 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1700 rpm
Gambar 4.10 GrafiknilaikosentrasiEmisipadaputaran 1900 rpm
Hasilpengujianpada RPM 1000menunujukankarburatorstandardengankadar CO 1052.4
ppm, NO 54.6 ppm, SO2 19.6 ppm sedangkanpadapenggunaanAir Blower danHelmholtz
Resonator menyebabkanpresentasepenurunanemisipadakadarCO 915 ppm, NO 11.6 ppm.
Dan sedikitmeningkatkadarSO2sebesar 20.6 ppm.
Hal serupajugaterjadipadaputaranmesin, menerapkanAir Blower dan Helmholtz
Resonator yang dipakaiyaitupadaputaranmesin1300 , CO sebesar 1228.4 ppm, NO
sebesar18.6ppm, SO2sebesar23.2ppmdanpadakeadaan motor standar yang mencapai1263.6
ppm emisitaskadar CO.
Yang terjadipadaputaranmesintinggijugademikianyaitupada RPM 1500, 1700 dan
1900.AngkahasilpenelitianmenerapkanAir BlowerdanHelmholtz
Resonatorlebihrendahkosentrasiemisi gas buang, dengantanpamenerapkanAir
BlowerdanHelmholtz Resonator.
0 10 20 30 40 50 60 70 800
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Engine Runing Times (Second)
Conc
entra
tion
of E
ngin
e Ex
haus
t Gas
Em
issi
on (p
pm) Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
CONOSO2
0 10 20 30 40 50 60 70 800
500
1000
1500
2000
2500
3000Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission
Engine Runing Times (Second)
Con
cent
ratio
n of
Eng
ine
Exh
aust
Gas
Em
issi
on (p
pm)
CONOSO2

28
SehinggadapatdisimpulkanbahwamenerapkanAir BlowerdanHelmholtz
Resonatorlebihmengurangiemisitas gas buangdarihasilpembakaran,
dibandingkandengankarburatorstandar.

BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasilpenelitianinidapatdisimpulakanbahwa :Penerepankarburator Skep Venturi
dengan air blower dan Helmholtz resonator dapatmenurunkanemisi gas buang motor
Honda yaitu CO 1570.4 ppm, NO 14,4 ppm dan SO2sebesar 24,72 ppm.
5.2. Saran
Untukpenelitianselanjutnyadilakukanpengkajiantentang performance
darimesinsebagaiakibatdaripengaruhAir BlowerdanHelmholtz Resonator .

DAFTAR PUSTAKA
Koai, K,-L.; Yang dan Chan,j. 1996, Penelitian kehidupan untuk mengurangi
tingkat kebisingan dari mesin. Sebagai persyaratan ketat terhadap
kinerja dan efisiensi dari muffler timbul dari promosi kualitas manusia
Kinsler et al,, 1982, Pada kemampuan Helmholtz Resonator, yang
merupakan kenalpot jenis reaktif berisi rongga tunggal, dan satu atau
beberapa di leher keluar dari rongga.
1990; Tohru dan Ikuo, 1987, Perluasan udara dalam rongga dan paling efektif
dalam frekuensi resonansi untuk melawan gelombang suara dari
kebisingan ruang Panton,
Koai, KL, Yang, T. dan Chen, J., 1996, "Penerapan Metode Elemen
Hingga untuk Menganalisa Noise Reduction Efek of Helmholtz
Lampiran Resonator, 1722 November, 1996, " Disampaikan kepada
Pertemuan Tahunan Winter ASME, Atlanta, GA.
L Kinsler A Frey A Copp ens dan J Sanders Dasar-dasar Acous tics John
Wiley and Sons New York NY ketiga edisi 1882.
Srikandi Fardiaz , 1999. Polusi Air dan Udara. Bogor : Kanisius.
Wardan Suyatno. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta : Departemen
Pendidikan dan Kebudayaan.