CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA BERBENTUK SARANG LABA-LABA UNTUK MENGURANGI EMISI GAS BUANG PADA SUPRA X 125
CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA
BERBENTUK SARANG LABA-LABA
UNTUK MENGURANGI EMISI GAS BUANG
PADA SUPRA X 125
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
LUQMANUR HAFID AYATULLAH
201110120311125
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya lah Tugas Akhir
yang berjudul “CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA
BERBENTUK SARANG LABA-LABA UNTUK MENGURANGI EMISI
GAS BUANG PADA SUPRA X 125” ini dapat terselesaikan.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, tidaklah lepas dari dukungan banyak
pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam
proses penyelesaian Tugas Akhir ini, yaitu:
1.
Bapak dan Ibu saya tercinta yang senantiasa mendoakan, mendukung dan
selalu memotivasi hingga saya dapat menjadi seperti sekarang.
2.
Ir. Ali Mokhtar, MT. dan Drs.Moh.Jufri.,ST.,MT. yang telah dengan sabar
membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas
Akhir.
3.
Seluruh dosen Teknik mesin yang telah membimbing selama kuliah.
4.
Semua keluarga besar yang telah menjadi motivasi saya selama ini.
5.
Saudara yang tak sedarah dan seperjuangan yang telah banyak menginspirasi
dan yang berpengaruh besar terhadap hidup saya, namun tidak dapat
disebutkan satu persatu, terimakasih banyak Para Penghuni Kontrakan
njethak ngasri kecamatan Dau
6.
Semua Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011, dan jurusan lain yang
telah memberikan masukan dan bantuannya.
Dengan penuh kesadaran sebagai manusia, saya mohon maaf apabila ada
kesalahan dalam penyusunan tugas akhir ini. Oleh karena itu, mohon saran dan
kritik yang bersifat membangun demi perbaikan tugas akhir ini, dan penulis
berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak.
Malang, 23 Januari 2016
Penulis
DAFTAR ISI
Lembar Judul ....................................................................................................i
Poster ..................................................................................................................ii
Lembar Pengesahan ..........................................................................................iii
Lembar Konsultasi ............................................................................................iv
Surat Pernyataan Tidak Plagiat ......................................................................v
Abstrak Indonesia dan English ........................................................................vi
Abstrak English .................................................................................................vii
Kata Pengantar .................................................................................................viii
Daftar Isi ............................................................................................................xi
Daftar Tabel.......................................................................................................xii
Daftar Gambar ..................................................................................................xiii
Daftar Grafik .....................................................................................................xiv
BAB I Pendahuluan ..........................................................................................1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................3
1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................3
1.4 Batasan Masalah ..................................................................................4
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................4
BAB II Tinjauan Pustaka .................................................................................5
2.1 Polusi Sektor transportasi .....................................................................5
2.2 Proses Terbentuknya Gas Buang ..........................................................6
2.2.1 CO (Carbon Monoksida) .............................................................6
2.2.2 HC (HidroCarbon) .....................................................................7
2.2.3 Nox (Nitrogen) ............................................................................8
2.3 Catalytic Converter ...............................................................................9
2.3.1 Pengertian Catalytic Converter ...................................................9
2.3.2 Jenis-jenis Catalytic Converter ...................................................11
2.3.3 Cara Kerja Catalytic Converter ...................................................14
2.4 Katalis ...................................................................................................15
2.4.1 Pengertian Katalis .........................................................................15
2.4.2 Energi Aktifasi dan katalis ...........................................................17
2.4.3 Kecepatan Reaksi Katalis Heterogen ...........................................18
2.5 Substrac .................................................................................................19
2.5.1 Ceramic Pellet...............................................................................19
2.5.2 Ceramic HoneyComb ...................................................................20
2.5.3 Metallic Honeycomb ....................................................................20
2.6 Material Katalis .....................................................................................21
2.7 Tembaga ................................................................................................22
2.8 Desain katalis Model Jaring Laba-laba .................................................23
2.9 Perbandingan Udara Bahan Bakar ( A/F ) atau AFR ............................24
2.10 Reaksi Pembakaran ..............................................................................25
BAB III Metode Penelitian ...............................................................................28
3.1 Merencanakan dan Merancang Catalytic Converter .............................28
3.1.1 Perhitungan Dimensi ...................................................................28
3.1.2 Desain Chasing Catalytic Converter.............................................28
3.1.3 Desain Catalis Bentuk Sarang Laba-laba .....................................30
3.1.4 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Katalis ....................................30
3.1.5 Pembuatan Katalis ........................................................................30
3.2 Pelaksanaan Pengujian ..........................................................................32
3.2.1 Persiapan Pengujian ......................................................................32
3.2.2 Prosedur Pengujian .......................................................................34
3.2.3 Variabel pengujian ........................................................................37
3.2.4 Prosedur Pengambilan Data..........................................................37
3.2.5 Analisa Data .................................................................................38
3.2.6 Waktu dan Tempat Penelitian.......................................................38
3.3 Skema Penelitian ...................................................................................39
BAB IV Hasil dan Pembahasan .......................................................................40
4.1 Data Hasil Pengujian.............................................................................40
4.1.1 Data Hasil Pengujian Gas Buang Tanpa Catalytic Converter ......40
4.1.2 Data Hasil Pengujian Gas Buang Dengan Catalytic Converter ....41
4.2 Pembahasan dan Perhitungan Data Hasil Pengujian ............................41
4.2.1 Analisa Emisi Gas Buang Hidrokarbon (HC) ..............................41
4.2.2 Analisa Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) ..................42
4.2.3 Analisa Emisi Gas Buang Karbon Dioksida (CO2).....................44
4.2.4 Analisa Gas Oksigen (O2) ...........................................................45
4.2.5 Analisa prosentase penurunan emisi gas buang pada katalis ...... 46
BAB V Penutup .................................................................................................48
5.1 Kesimpulan .................................................................................................48
5.2 Saran ...........................................................................................................49
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................50
LAMPIRAN
Daftar Tabel
Tabel 2.1 sumber-sumber polusi udara ...............................................................6
Tabel 2.2 Pengaruh A/F pada daya, bahan bakar dan emisi ...............................26
Tabel 2.3 Standart Emisi Gas Buang ..................................................................27
Tabel 4.1 Data hasil pengujian tanpa Catalytic Converter ..................................40
Tabel 4.2 Data Data hasil pengujian dengan Catalytic Converter ......................41
Tabel 4.3 Emisi Gas buang tanpa Catalytic Converter .......................................46
Tabel 4.4 Emisi Gas buang dengan Catalytic Converter ....................................47
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Tempat catalytic converter pada kendaraan bermotor ....................11
Gambar 2.2 Single Bed Oksidasi ........................................................................11
Gambar 2.3 Dual Bed oksidation ........................................................................12
Gambar 2.4 Single Bed Three way .....................................................................14
Gambar 2.5 Catalytic Converter Ceramic pellet .................................................19
Gambar 2.6 Catalytic Converter Ceramic honeycomb .......................................20
Gambar 2.7 Catalytic Converter metallic honeycomb ........................................21
Gambar 3.1 Desain CC 3 dimensi .......................................................................29
Gambar 3.2 Casing catalytic converter ...............................................................29
Gambar 3.3 Dimensi katalis bentuk sarang laba - laba .......................................30
Gambar 3.4 Bahan dan alat sebagai pembuatan katalis ......................................31
Gambar 3.5 proses pembentukan sarang laba - laba ...........................................31
Gambar 3.6 Model sarang laba-laba sebagai katalis ...........................................32
Gambar 3.7 katalis yang sudah jadi dan siap untuk diuji....................................32
Gambar 3.8 Gas Analyzer Tecnotest MOD 488 .................................................33
Gambar 3.9 Engine Stand yang dipergunakan untuk penelitian .........................34
Gambar 3.10 Pengunjian tanpa menggunakan Catalyst ......................................36
Gambar 3.11 Pengujian dengan menggunakan catalyst ......................................37
Daftar Grafik
Grafik 2.1 Hubungan AFR dan Emisi Gas Buang ............................................. 26
Grafik 4.1 grafik hubungan antara Emisi HC dengan Variabel putaran ............ 42
Grafik 4.2 Grafik Hubungan antara Emisi CO dengan Variabel Putaran .......... 43
Grafik 4.3 Grafik Hubungan antara Emisi CO2 dengan Variabel Putaran ........ 44
Grafik : 4.4 Grafik Hubungan antara Emisi O2 dengan Variabel Putaran......... 45
DAFTAR PUSTAKA
1) Aryanto A, Razif M, 2000, study penggunaan tembaga (Cu) sebagai Catalytic
Converter pada knalpot sepeda motor dua tak terhadap emisi gas
CO (jurnal), Teknik Lingkungan, ITS.
2) Badan Pengendalian Dampak lingkungan (2002), Sumber Dan Standart Emisi
Gas Buang.
3) Chusnul. M 2005, Study Penggunaan Katalis CuO/yAL203 sebagai Catalytic
Converter Untuk Mereduksi Emisi CO, ITS, Surabaya.
4) Dowden D.A., atall, 1970, Catalytic Hand Book, Verlag New York, Inc
5) Heisler H., 1995, Advanced Engine Tecnology Hodder Headline Group,
London.
6) Intisari, 1999, upaya
bermotor (jurnal).
mengurangi
emisi
gas
buang
kendaraan
7) Irawan B. , 2003, Rancang Bangun Catalytric Converter dengan Material
Substrat Tembaga (Cu) untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP
8) Obert. Erdward F. , 1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution,
Third Edition. Harper & Row, Publisher, Inc, New York
9) Springer – Verlag New York Inc, 1970, catalyst hand book. Walfe Scintific
Book, London – England
10) Warju, 2006, Pengaruh Penggunaan Catalytic Concerter Tembaga berlapis
Mangan Terhadap Kadar Polutan Motor Bensin Empat Langkah. Institut
Teknologi Surabaya
11) Hariripriyanto.blogspot.co.id (modul pembelajaran system gas buang sepeda
motor)
12) http://id.m.wikipedia.org/wiki/katalis
13) http://dyahernawati.wordpress.com
BAB I
PEDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Makin meningkatnya tingkat pemakaian kendaraan berbahan bakar
bensin seperti pada mobil, sepeda motor, kendaraan umum, berakibat pada
meningkatnya tingkat polusi udara yang disebabkan oleh emisi dari
kendaraan berbahan bakar bensin.
Sebuah kendaraan bermotor, dari proses bekerjanya dapat
menghasilkan polutan berupa gas Carbon Monoksida (CO), Hidrokarbon
(HC), Nitrogen Oksida (NOx), Sulfur Oksida (SO), dan Timbal (Pb). Salah
satu polutan udara yang berbahaya dan sangat dominan jumlahnya adalah
gas Carbon Monoksida (CO) yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan
bakar dan udara motor bensin yang tidak sempurna (Wardhana A.W 1995).
Mengingat bahaya emisi gas buang khususnya carbon monoksida
tersebut
yang
biasa
menyebabkan
menghirupnya, maka perlu usaha -
kematian
bagi
manusia
yang
usaha untuk mengendalikan dan
mengurangi udara agar dampak negative bagi manusia dapat dikurangi dan
diminimalkan. Sesuai dengan program Environment Sustainable
Transportation ( EST ) atau lebih dikenal dengan transportasi ramah
lingkungan ada 12 program atau pendekatan yang biasa dilakukan untuk
mengurangi permasalahan polusi udara yang bersumber dari sector
transportasi. Salah satu cara mengurangi emisi gas buang tersebut dapat
1
2
dilakukan dengan memodifikasi kendaraan bermotor salah satunya
memodifikasi pada saluran gas buang (catalytic converter).
Catalytic converter merupakan sebuah converter (pengubah)
menggunakan media yang bersifat katalis, dimana media tersebut
diharapkan dapat membantu atau mempercepat terjadinya proses perubahan
suatu zat (reaksi kimia) sehingga gas seperti CO dapat teroksidasi menjadi
CO2 (Dwoden, D.A. New York Inc, 1970)
Dari
beberapa
penelitian
sebelumnya
ditunjukkan
bahwa
pemakaian oksida logam transisi sebagai katalis akan menurunkan kadar
polutan yang dikeluarkan oleh motor bensin empat langkah dengan tingkat
penurunan yang bervariasi. Diantaranya, Eko Deddy Setiawan (2001) yang
menggunakan zeolit sebagai catalytic muffler pada motor bensin empat
langkah, Arief Cahyono (2001) yang menggunakan katalis oksida tembaga
dan krom pada saluran gas buang mesin Toyota Kijang tahun 1982,
Mulyono (2002) yang menggunakan tembaga (Cu) berlapis nikel (Ni)
sebagai catalytic converter pada motor bensin empat langkah, Warju (2003)
yang menggunakan catalytic converter kuningan (Cu+Zn) berlapis krom
(Cr) pada mesin Toyota Kijang Tipe 4K, Joko Nugroho (2004) yang
menggunakan converter zeolit untuk mereduksi polutan emisi gas buang
kendaraan berbahan bakar bensin, Fachrul Rozzi (2010) menggunakan
catalytic converter tembaga (Cu) dan alumunium (Al) pada mesin Toyota
Kijang 5K.
3
Berdasarkan penelitian tersebut Catalytic Converter adalah salah
satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengurangi polutan
pada
kendaraan bermotor yang bertujuan mampu menurunkan kadar gas buang.
Hal ini menjadikan tembaga sebagai salah satu alternatif pengganti logam
mulia dalam katalis. Oleh karena itu dari hasil penelaahan tersebut penulis
dapat
membuat
dan
melakukan
penelitian
suatu
“CATALYTIC
CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA BERBENTUK SARANG
LABA-LABA
PADA
KNALPOT
SUPRA
X
125
UNTUK
MENGURANGI EMISI GAS BUANG” yang mempunyai kelebihan
material
mudah didapatkan, harganya
relative
murah dan proses
pembuatannya yang mudah.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Berapa besar perubahan kadar emisi yang dihasilkan dengan
menggunakan catalytic converter dan tanpa menggunakan catalytic
converter
2. Mampukah catalytic converter berbahan tembaga berbentuk sarang
laba-laba menetralisir gas hidrokarbon dan carbon monoksida
1.3
Tujuan Penelitian
Penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut :
1. Mengetahui perubahan kadar emisi gas buang dengan menggunakan
catalytic converter dan tanpa menggunakan catalytic converter
2. Menguji perubahan kadar emisi gas Karbon Monoksida (CO),
Hidrokarbon (HC) dengan menggunakan catalytic converter berbahan
tembaga
4
1.4
Batasan Masalah
Dari beberapa permasalahan diatas, agar dalam penyusunan ini
tidak terjadi kesalah pahaman dan pelebaran masalah, maka dilakukan
pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Material katalis menggunakan tembaga yang di dapat dari toko logam
/ toko material.
2. Gas buang yang diukur HC dan CO.
3. Bahan bakar yang digunakan adalah premium yang dibeli dari SPBU
pertamina.
4. Pengukuran emisi gas buang dilakukan pada jenis motor bensin 4
langkah, 1 silinder, dengan system karburator, engine standart dengan
type Honda Supra X 125 cc tahun 2008.
5. Spesifikasi motor bakar yang diuji dalam keadaan standart
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian yang dapat diambil adalah :
1. Memberikan informasi dan pengetahuan mengenai catalytic converter
2. Memberikan informasi sejauh mana pengaruh catalytic converter
menggunakan bahan tembaga
3. Sebagai informasi bahan alternatif untuk membuat Catalytic
Converter yang lebih murah dan mudah didapat.
4. Dapat digunakan sebagai perbandingan knalpot yang menggunakan
katalis dan tanpa menggunakan katalis.
BERBENTUK SARANG LABA-LABA
UNTUK MENGURANGI EMISI GAS BUANG
PADA SUPRA X 125
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
LUQMANUR HAFID AYATULLAH
201110120311125
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya lah Tugas Akhir
yang berjudul “CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA
BERBENTUK SARANG LABA-LABA UNTUK MENGURANGI EMISI
GAS BUANG PADA SUPRA X 125” ini dapat terselesaikan.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, tidaklah lepas dari dukungan banyak
pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam
proses penyelesaian Tugas Akhir ini, yaitu:
1.
Bapak dan Ibu saya tercinta yang senantiasa mendoakan, mendukung dan
selalu memotivasi hingga saya dapat menjadi seperti sekarang.
2.
Ir. Ali Mokhtar, MT. dan Drs.Moh.Jufri.,ST.,MT. yang telah dengan sabar
membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas
Akhir.
3.
Seluruh dosen Teknik mesin yang telah membimbing selama kuliah.
4.
Semua keluarga besar yang telah menjadi motivasi saya selama ini.
5.
Saudara yang tak sedarah dan seperjuangan yang telah banyak menginspirasi
dan yang berpengaruh besar terhadap hidup saya, namun tidak dapat
disebutkan satu persatu, terimakasih banyak Para Penghuni Kontrakan
njethak ngasri kecamatan Dau
6.
Semua Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011, dan jurusan lain yang
telah memberikan masukan dan bantuannya.
Dengan penuh kesadaran sebagai manusia, saya mohon maaf apabila ada
kesalahan dalam penyusunan tugas akhir ini. Oleh karena itu, mohon saran dan
kritik yang bersifat membangun demi perbaikan tugas akhir ini, dan penulis
berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak.
Malang, 23 Januari 2016
Penulis
DAFTAR ISI
Lembar Judul ....................................................................................................i
Poster ..................................................................................................................ii
Lembar Pengesahan ..........................................................................................iii
Lembar Konsultasi ............................................................................................iv
Surat Pernyataan Tidak Plagiat ......................................................................v
Abstrak Indonesia dan English ........................................................................vi
Abstrak English .................................................................................................vii
Kata Pengantar .................................................................................................viii
Daftar Isi ............................................................................................................xi
Daftar Tabel.......................................................................................................xii
Daftar Gambar ..................................................................................................xiii
Daftar Grafik .....................................................................................................xiv
BAB I Pendahuluan ..........................................................................................1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................3
1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................3
1.4 Batasan Masalah ..................................................................................4
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................4
BAB II Tinjauan Pustaka .................................................................................5
2.1 Polusi Sektor transportasi .....................................................................5
2.2 Proses Terbentuknya Gas Buang ..........................................................6
2.2.1 CO (Carbon Monoksida) .............................................................6
2.2.2 HC (HidroCarbon) .....................................................................7
2.2.3 Nox (Nitrogen) ............................................................................8
2.3 Catalytic Converter ...............................................................................9
2.3.1 Pengertian Catalytic Converter ...................................................9
2.3.2 Jenis-jenis Catalytic Converter ...................................................11
2.3.3 Cara Kerja Catalytic Converter ...................................................14
2.4 Katalis ...................................................................................................15
2.4.1 Pengertian Katalis .........................................................................15
2.4.2 Energi Aktifasi dan katalis ...........................................................17
2.4.3 Kecepatan Reaksi Katalis Heterogen ...........................................18
2.5 Substrac .................................................................................................19
2.5.1 Ceramic Pellet...............................................................................19
2.5.2 Ceramic HoneyComb ...................................................................20
2.5.3 Metallic Honeycomb ....................................................................20
2.6 Material Katalis .....................................................................................21
2.7 Tembaga ................................................................................................22
2.8 Desain katalis Model Jaring Laba-laba .................................................23
2.9 Perbandingan Udara Bahan Bakar ( A/F ) atau AFR ............................24
2.10 Reaksi Pembakaran ..............................................................................25
BAB III Metode Penelitian ...............................................................................28
3.1 Merencanakan dan Merancang Catalytic Converter .............................28
3.1.1 Perhitungan Dimensi ...................................................................28
3.1.2 Desain Chasing Catalytic Converter.............................................28
3.1.3 Desain Catalis Bentuk Sarang Laba-laba .....................................30
3.1.4 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Katalis ....................................30
3.1.5 Pembuatan Katalis ........................................................................30
3.2 Pelaksanaan Pengujian ..........................................................................32
3.2.1 Persiapan Pengujian ......................................................................32
3.2.2 Prosedur Pengujian .......................................................................34
3.2.3 Variabel pengujian ........................................................................37
3.2.4 Prosedur Pengambilan Data..........................................................37
3.2.5 Analisa Data .................................................................................38
3.2.6 Waktu dan Tempat Penelitian.......................................................38
3.3 Skema Penelitian ...................................................................................39
BAB IV Hasil dan Pembahasan .......................................................................40
4.1 Data Hasil Pengujian.............................................................................40
4.1.1 Data Hasil Pengujian Gas Buang Tanpa Catalytic Converter ......40
4.1.2 Data Hasil Pengujian Gas Buang Dengan Catalytic Converter ....41
4.2 Pembahasan dan Perhitungan Data Hasil Pengujian ............................41
4.2.1 Analisa Emisi Gas Buang Hidrokarbon (HC) ..............................41
4.2.2 Analisa Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) ..................42
4.2.3 Analisa Emisi Gas Buang Karbon Dioksida (CO2).....................44
4.2.4 Analisa Gas Oksigen (O2) ...........................................................45
4.2.5 Analisa prosentase penurunan emisi gas buang pada katalis ...... 46
BAB V Penutup .................................................................................................48
5.1 Kesimpulan .................................................................................................48
5.2 Saran ...........................................................................................................49
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................50
LAMPIRAN
Daftar Tabel
Tabel 2.1 sumber-sumber polusi udara ...............................................................6
Tabel 2.2 Pengaruh A/F pada daya, bahan bakar dan emisi ...............................26
Tabel 2.3 Standart Emisi Gas Buang ..................................................................27
Tabel 4.1 Data hasil pengujian tanpa Catalytic Converter ..................................40
Tabel 4.2 Data Data hasil pengujian dengan Catalytic Converter ......................41
Tabel 4.3 Emisi Gas buang tanpa Catalytic Converter .......................................46
Tabel 4.4 Emisi Gas buang dengan Catalytic Converter ....................................47
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Tempat catalytic converter pada kendaraan bermotor ....................11
Gambar 2.2 Single Bed Oksidasi ........................................................................11
Gambar 2.3 Dual Bed oksidation ........................................................................12
Gambar 2.4 Single Bed Three way .....................................................................14
Gambar 2.5 Catalytic Converter Ceramic pellet .................................................19
Gambar 2.6 Catalytic Converter Ceramic honeycomb .......................................20
Gambar 2.7 Catalytic Converter metallic honeycomb ........................................21
Gambar 3.1 Desain CC 3 dimensi .......................................................................29
Gambar 3.2 Casing catalytic converter ...............................................................29
Gambar 3.3 Dimensi katalis bentuk sarang laba - laba .......................................30
Gambar 3.4 Bahan dan alat sebagai pembuatan katalis ......................................31
Gambar 3.5 proses pembentukan sarang laba - laba ...........................................31
Gambar 3.6 Model sarang laba-laba sebagai katalis ...........................................32
Gambar 3.7 katalis yang sudah jadi dan siap untuk diuji....................................32
Gambar 3.8 Gas Analyzer Tecnotest MOD 488 .................................................33
Gambar 3.9 Engine Stand yang dipergunakan untuk penelitian .........................34
Gambar 3.10 Pengunjian tanpa menggunakan Catalyst ......................................36
Gambar 3.11 Pengujian dengan menggunakan catalyst ......................................37
Daftar Grafik
Grafik 2.1 Hubungan AFR dan Emisi Gas Buang ............................................. 26
Grafik 4.1 grafik hubungan antara Emisi HC dengan Variabel putaran ............ 42
Grafik 4.2 Grafik Hubungan antara Emisi CO dengan Variabel Putaran .......... 43
Grafik 4.3 Grafik Hubungan antara Emisi CO2 dengan Variabel Putaran ........ 44
Grafik : 4.4 Grafik Hubungan antara Emisi O2 dengan Variabel Putaran......... 45
DAFTAR PUSTAKA
1) Aryanto A, Razif M, 2000, study penggunaan tembaga (Cu) sebagai Catalytic
Converter pada knalpot sepeda motor dua tak terhadap emisi gas
CO (jurnal), Teknik Lingkungan, ITS.
2) Badan Pengendalian Dampak lingkungan (2002), Sumber Dan Standart Emisi
Gas Buang.
3) Chusnul. M 2005, Study Penggunaan Katalis CuO/yAL203 sebagai Catalytic
Converter Untuk Mereduksi Emisi CO, ITS, Surabaya.
4) Dowden D.A., atall, 1970, Catalytic Hand Book, Verlag New York, Inc
5) Heisler H., 1995, Advanced Engine Tecnology Hodder Headline Group,
London.
6) Intisari, 1999, upaya
bermotor (jurnal).
mengurangi
emisi
gas
buang
kendaraan
7) Irawan B. , 2003, Rancang Bangun Catalytric Converter dengan Material
Substrat Tembaga (Cu) untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP
8) Obert. Erdward F. , 1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution,
Third Edition. Harper & Row, Publisher, Inc, New York
9) Springer – Verlag New York Inc, 1970, catalyst hand book. Walfe Scintific
Book, London – England
10) Warju, 2006, Pengaruh Penggunaan Catalytic Concerter Tembaga berlapis
Mangan Terhadap Kadar Polutan Motor Bensin Empat Langkah. Institut
Teknologi Surabaya
11) Hariripriyanto.blogspot.co.id (modul pembelajaran system gas buang sepeda
motor)
12) http://id.m.wikipedia.org/wiki/katalis
13) http://dyahernawati.wordpress.com
BAB I
PEDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Makin meningkatnya tingkat pemakaian kendaraan berbahan bakar
bensin seperti pada mobil, sepeda motor, kendaraan umum, berakibat pada
meningkatnya tingkat polusi udara yang disebabkan oleh emisi dari
kendaraan berbahan bakar bensin.
Sebuah kendaraan bermotor, dari proses bekerjanya dapat
menghasilkan polutan berupa gas Carbon Monoksida (CO), Hidrokarbon
(HC), Nitrogen Oksida (NOx), Sulfur Oksida (SO), dan Timbal (Pb). Salah
satu polutan udara yang berbahaya dan sangat dominan jumlahnya adalah
gas Carbon Monoksida (CO) yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan
bakar dan udara motor bensin yang tidak sempurna (Wardhana A.W 1995).
Mengingat bahaya emisi gas buang khususnya carbon monoksida
tersebut
yang
biasa
menyebabkan
menghirupnya, maka perlu usaha -
kematian
bagi
manusia
yang
usaha untuk mengendalikan dan
mengurangi udara agar dampak negative bagi manusia dapat dikurangi dan
diminimalkan. Sesuai dengan program Environment Sustainable
Transportation ( EST ) atau lebih dikenal dengan transportasi ramah
lingkungan ada 12 program atau pendekatan yang biasa dilakukan untuk
mengurangi permasalahan polusi udara yang bersumber dari sector
transportasi. Salah satu cara mengurangi emisi gas buang tersebut dapat
1
2
dilakukan dengan memodifikasi kendaraan bermotor salah satunya
memodifikasi pada saluran gas buang (catalytic converter).
Catalytic converter merupakan sebuah converter (pengubah)
menggunakan media yang bersifat katalis, dimana media tersebut
diharapkan dapat membantu atau mempercepat terjadinya proses perubahan
suatu zat (reaksi kimia) sehingga gas seperti CO dapat teroksidasi menjadi
CO2 (Dwoden, D.A. New York Inc, 1970)
Dari
beberapa
penelitian
sebelumnya
ditunjukkan
bahwa
pemakaian oksida logam transisi sebagai katalis akan menurunkan kadar
polutan yang dikeluarkan oleh motor bensin empat langkah dengan tingkat
penurunan yang bervariasi. Diantaranya, Eko Deddy Setiawan (2001) yang
menggunakan zeolit sebagai catalytic muffler pada motor bensin empat
langkah, Arief Cahyono (2001) yang menggunakan katalis oksida tembaga
dan krom pada saluran gas buang mesin Toyota Kijang tahun 1982,
Mulyono (2002) yang menggunakan tembaga (Cu) berlapis nikel (Ni)
sebagai catalytic converter pada motor bensin empat langkah, Warju (2003)
yang menggunakan catalytic converter kuningan (Cu+Zn) berlapis krom
(Cr) pada mesin Toyota Kijang Tipe 4K, Joko Nugroho (2004) yang
menggunakan converter zeolit untuk mereduksi polutan emisi gas buang
kendaraan berbahan bakar bensin, Fachrul Rozzi (2010) menggunakan
catalytic converter tembaga (Cu) dan alumunium (Al) pada mesin Toyota
Kijang 5K.
3
Berdasarkan penelitian tersebut Catalytic Converter adalah salah
satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengurangi polutan
pada
kendaraan bermotor yang bertujuan mampu menurunkan kadar gas buang.
Hal ini menjadikan tembaga sebagai salah satu alternatif pengganti logam
mulia dalam katalis. Oleh karena itu dari hasil penelaahan tersebut penulis
dapat
membuat
dan
melakukan
penelitian
suatu
“CATALYTIC
CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA BERBENTUK SARANG
LABA-LABA
PADA
KNALPOT
SUPRA
X
125
UNTUK
MENGURANGI EMISI GAS BUANG” yang mempunyai kelebihan
material
mudah didapatkan, harganya
relative
murah dan proses
pembuatannya yang mudah.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Berapa besar perubahan kadar emisi yang dihasilkan dengan
menggunakan catalytic converter dan tanpa menggunakan catalytic
converter
2. Mampukah catalytic converter berbahan tembaga berbentuk sarang
laba-laba menetralisir gas hidrokarbon dan carbon monoksida
1.3
Tujuan Penelitian
Penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut :
1. Mengetahui perubahan kadar emisi gas buang dengan menggunakan
catalytic converter dan tanpa menggunakan catalytic converter
2. Menguji perubahan kadar emisi gas Karbon Monoksida (CO),
Hidrokarbon (HC) dengan menggunakan catalytic converter berbahan
tembaga
4
1.4
Batasan Masalah
Dari beberapa permasalahan diatas, agar dalam penyusunan ini
tidak terjadi kesalah pahaman dan pelebaran masalah, maka dilakukan
pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Material katalis menggunakan tembaga yang di dapat dari toko logam
/ toko material.
2. Gas buang yang diukur HC dan CO.
3. Bahan bakar yang digunakan adalah premium yang dibeli dari SPBU
pertamina.
4. Pengukuran emisi gas buang dilakukan pada jenis motor bensin 4
langkah, 1 silinder, dengan system karburator, engine standart dengan
type Honda Supra X 125 cc tahun 2008.
5. Spesifikasi motor bakar yang diuji dalam keadaan standart
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian yang dapat diambil adalah :
1. Memberikan informasi dan pengetahuan mengenai catalytic converter
2. Memberikan informasi sejauh mana pengaruh catalytic converter
menggunakan bahan tembaga
3. Sebagai informasi bahan alternatif untuk membuat Catalytic
Converter yang lebih murah dan mudah didapat.
4. Dapat digunakan sebagai perbandingan knalpot yang menggunakan
katalis dan tanpa menggunakan katalis.