commit to user 21
T
1i
= temperatur gas buang dari knalpot T
1o
= temperatur gas buang yang dilepas ke udara bebas, h
hot
= koefisien pertukaran panas konveksi pada temperatur T
2i
, h
cold
= koefisien pertukaran panas konveksi pada temperatur T
1i
. Keduanya dicari berdasarkan pada bilangan Reynolds dan Prandtl,
dengan persamaan berikut:
Di mana: k = konduktivitas termis gas buang pada temperatur logaritmik
D = diameter alat tambahan. Sedangkan harga Reynolds number tergantung pada kecepatan aliran V,
massa jenis ρ dan kekentalan dinamis μ dari gas buang, pada temperatur logaritmik. Harga Prandtl number Pr dicari pada tabel di buku perpindahan
panas juga pada temperatur logaritmik. Dari pemaparan di atas, maka ada beberapa parameter yang mesti
dikontrol, yang meliputi: temperatur gas buang yang keluar dari knalpot, temperatur gas buang yang didistribusikan untuk proses pemanasan, temperatur
gas buang yang akan disirkulasikan kembali, temperatur gas buang yang dilepas ke udara bebas, diameter dan panjang pipa untuk distribusi gas bertemperatur
tinggi dan diameter dan panjang pipa untuk sirkulasi gas bertemperatur lebih rendah.
Ukuran alat tambahan tergantung pada nilai temperatur yang akan dilepaskan ke udara, dimana semakin rendah temperatur yang akan dilepaskan
maka semakin panjang ukuran alat tambahan tersebut. Sumber: IGB Kusuma, 1995
B. Penelitian yang Relevan
Beragam eksperimen dengan bahan yang berbeda ataupun sama telah dilakukan para peneliti sebelumnya antara lain Javavonic et al., 1995,
menggunakan bahan Ruthenium Ru sebagai katalis untuk mengontrol
commit to user 22
konsentrasi polutan HC pada gas buang otomotif, dan hasilnya bahwa katalis Ruthenium dapat mengkonversi gas HC kurang dari 80.
Nomura et al., 1994, menggunakan bahan Pt untuk Three-Way- Catalyst untuk mengetahui bahan tersebut terhadap konsentrasi polutan gas CO,
HC, dan NOx pada kendaraan bermotor, dan hasilnya katalis Pt dapat mengurangi konsentrasi polutan gas CO, HC, dan NOx sampai 90 .
I G B Wijaya Kusuma 2003, menggunakan bahan aluminium yang diisolasi sebagai reheater dalam bentuk alat tambahan penurun emisi gas buang,
untuk mengetahui pengaruhnya terhadap konsentrasi polutan gas CO, HC, dan NOx pada gas buang motor bensin 4 langkah, dan dari hasil penelitiannya
menunjukkan bahwa gas NOx tidak ada perubahan, gas CO dan HC turun secara signifikan hingga batas yang diterima.
Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa keseluruhan dari penelitian ditujukan untuk menurunkan kadar emisi gas buang
yang berbahaya dengan menggunakan bahan tambahan sebagai pereduksi gas buang yang keluar melalui knalpot. Oleh karena itu, ada kemungkinan
penggunaan bahan selain yang tersebut di atas dapat juga digunakan sebagai alat untuk menurunkan kadar gas buang kendaraan bermotor.
C. Kerangka Bepikir
Salah satu usaha untuk mengurangi polusi udara, terutama yang berasal dari kendaraan bermotor adalah dengan merancang kendaraan bermotor yang
menghasilkan gas buang berkonsentrasi polutan rendah. Karena kendaraan bermotor merupakan penyumbang terbesar polusi udara pada transportasi darat.
Besarnya kadar polutan gas buang pada kendaraan bermotor tidak hanya dipengaruhi oleh faktor pembakaran yang tidak sempurna atau campuran bahan
bakar yang tidak ideal, akan tetapi juga kemampuan saluran buang dalam mereduksi kadar emisi gas buang yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan
lingkungan. Oleh karena itu, struktur saluran buang juga harus diperhitungkan agar gas buang yang keluar bisa diminimalisir kadar polutannya. Gas hidrokarbon
commit to user 23
HC merupakan salah satu polutan yang terkandung pada gas buang. Gas tersebut sangat berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan.
Penambahan alat bantu penurun emisi gas buang merupakan salah satu cara modifikasi saluran gas buang untuk mereduksi polutan gas buang. Pada
saluran buang Yamaha Jupiter Z tahun 2004, saluran buang akan ditambahkan alat tambahan penurun emisi gas buang berupa pipa stainless steel yang divariasikan
jumlah gelombangnya. Karena perbedaan jumlah gelombang tersebut berpengaruh juga pada jarak kerenggangan saat dipasang pada alat bantu tambahan penurun
emisi gas buang. Tentu perbedaan tersebut juga berpengaruh terhadap kemampuan masing-masing variasi gelombang dalam mereduksi gas buang yang
keluar melalui saluran tersebut, khususnya gas HC. Jadi penggunaan variasi gelombang bertujuan untuk mengetahui berapa variasi gelombang yang paling
efektif mereduksi polutan gas hidrokarbon HC. Dari uraian di atas maka dapat ditentukan suatu paradigma penelitian
sebagai berikut :
Gambar 3. Skema Paradigma Penelitian
X
1
= Knalpot standar tanpa alat bantu tambahan.
X
2
= Menggunakan alat bantu tambahan dengan 3 gelombang. X
3
= Menggunakan alat bantu tambahan dengan 5 gelombang. X
4
= Menggunakan alat bantu tambahan dengan 7 gelombang. Y = Kadar gas buang HC Yamaha Jupiter Z tahun 2004.
commit to user 24
D. Hipotesis Penelitian
