Download - LAPORAN PENELITIAN MANDIRI - fatek. · PDF filemenghasilkan gelombang frekuensi tertentu atau memilih ... Resonator Helmholtz dan peredam getaran. 5 ... Impedansi mekanik dari sistem

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





DekanFakultasTeknik


Peneliti,




HalamanPengesahan





DekanFakultasTeknik


Peneliti,




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


















sebagai berikut:


4


















sebagai berikut:


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


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


Conc

entra

tion

of E

ngin

e Ex

haus

t Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

25




HasilpengukurankarburatorstandardenganmenerapkanAir BlowerdanHelmholtz

ResonatorPadaTabel 4.2 dapatdilihatpadagrafikberikutini.

0 10 20 30 40 50 60 70 800

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600


Conc

entra

tion

of E

ngin

e Ex

haus

t Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

0 10 20 30 40 50 60 70 800

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000


Con

cent

ratio

n of

Eng

ine

Exh

aust

Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

0 10 20 30 40 50 60 70 800

500

1000

1500

2000

2500


Conc

entra

tion

of E

ngin

e Ex

haus

t Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

26




0 10 20 30 40 50 60 70 800

200

400

600

800

1000

1200


Conc

entra

tion

of E

ngin

e Ex

haus

t Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

0 10 20 30 40 50 60 70 800

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000


Conc

entra

tion

of E

ngin

e Ex

haus

t Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

0 20 40 60 800

200

400

600

800

1000

1200

1400


Con

cent

ratio

n of

Eng

ine

Exh

aust

Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

27



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


Conc

entra

tion

of E

ngin

e Ex

haus

t Gas

Em

issi

on (p


CONOSO2

0 10 20 30 40 50 60 70 800

500

1000

1500

2000

2500

3000Concentration fluctuation of Engine Exhaust Gas Emission


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.