Uji Kondensasi Gas Buang pada Motor Bensin dan Diesel

UJI KONDENSASI GAS BUANG PADA MOTOR BENSIN DAN DIESEL

Oleb:
FITRIANOV
F01498098

2003
JURUSAN TENIK PERTANIAN
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTIAN BOGOR
BOGOR

FAKULTAS TENOLOGl PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

UJI KONDENSASI GAS BUANG PADA MOTOR BENSIN DAN DIESEL

SKRIPSI

Sebagai salah satu yarat nk mendapatkan gelar
SARJANA TENOLOGI PERTANIAN


Pad. Jurusan Teknik Pertamn
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian ogor

Oleh:
FITRIANOV
F01498098

Dilahirkan di Cianjur pada tanggal 12 Agustus 1980
Tangg.1 Lulus: 20 Januri 2003

lr. H. Kusen M,......
Dosen Pembimbing I

M.Eng
Dosen

II


Fitrianov. F01498098. Uji Kondensasi Gas Buang pada Motor Bensin dan Diesel.

Oibawah bimbingan: Kuen Morgan, Imam Hidayat. 203.
RlNGKASAN

Pencemaran lingkungan telah menjadi topik yang selalu dibicarakan diseluruh
dunia. Pencemaran lingkungan terbagi dua menurut penyebabnya, yaitu
pencemaran akibat alam dan pencemaran akibat kegiatan manusia. Pencemaran
yang terus bertambah dan semakin terasa adalah pencemaran udata n air.
Kecenderungan peningkatan pencemaran udara adalah sejalan dengan
bertambahnya konsumsi bahan bakar fosil terutama minyak bumi oleh industri,
transportasi dan pemakaian rumah tangga. Sebagai hasil dari eman bahan
bakar fosil (minyak dan batubara) dikeluarkan berbagai gas sisa berupa CO, Ch,
sax, NOx. hidrokarbon. logam Pb, HC dan gas-gas lainnya Seroua senyawa­
senyawa tersebut roerupakan pencemar yang memiliki dampak langsung
menurunkan kualitas udara.
Salah satu akibat pencemaran udara adalah timbulnya hujan asam (acid rain).
Hujan asam ini timbul karena adanya dua komponen utama pencemar udara yaitu
NOx. dan sax. Disamping membentuk bujan o, kedua senyawa ini dapat pula
bereaksi dengan oksigen di udara membentuk aerosol yang kemudian jatuh ke

permukaan bumi sebagai deposit padat. Datam hal ini, tentu saja hujan asam
berpotensi menjadi salah satu pencemar air bagi kebutuban makhluk hidup.
Dad hasil pengujian diketahui bahwa air dapat mengikat senyawa-senyawa
gas buang. Senyawa-senyawa yang dianalisis pada air basil kondensasi motor
bensin adalah CO, bebas dengan kadar 7.3128 mgIL (ulangan I) dan 6.9983 mgIL
(ulangan 2),
N-NO, dengan kadar 3.0896 mgIL (ulangan I) dan 2.9867 mgIL
(ulangan 2), SO." dengan kadar 2.0175 (ulangan I) mgIL n 2.0046 mgIL
(ulangan 2), Pb dengan kadar 0.32 mgIL (ulangan 1) dan 0.29 mgIL (ulangan 2),
H,S dengan kadar 3.86 mgIL (ulangan 1) dan 3.52 mgIL (ulangan 2), N-NH,
'
dengan kadar 4.5273 x 10" mgIL (ulangan I) dan 4.6483 x 10- mgIL (ulangan 2),
kemudian pH yang terukur adalah sebesar 4.80 (ulangan 1) n 4.54 (ulangan 2).
Pada air basil kondensasi motor diesel, senyawa-senyawa yang dianalisis
adalah CO, ebas dengan kadar 6.5815 mgIL (ulangan I) dan 5.9979 mg/L
(ulangan 2),
N-NO, dengan kadar 3.2961 mgIL (ulangan I) dan 3.3562 mgIL
(ulangan 2), SO.'- 1.9115 (ulangan I) mg/L dan 2.4354 mgIL (ulangan 2), TSS
dengan kadar 292 mgIL (ulangan I) dan 323 mgIL (ulangan 2), N-NH, dengan
'

4.4326 x 10- mg/L (ulanan 2),
kadar 4.0022 x 10-' mgIL (ulangan I) dan
kemudian pH yang terukur adalah sebe,ar 3.56 (ulangan I) dan 4.00 (ulangan 2).
Berdasarkan hasil analisis, diketahui bahwa polutan yang terkandung dalaro
air kondensasi memiliki senyawa yang bersifat asaro, sehingga dapat disimpulkan
bahwa gas buang motor bakar bensin dan diesel berperan besar menimbulkan hujan
asam. Pada uji kondensasi gas buang motor bensin ulangan pertama diapatkan
eisiensi kondensasi sebesar 0.264, sedangkan untuk ulangan kedua didaptkan nUai
eisiensi kondensasi sebesar 0.266. Sementara pada pengujian menggunakan motor

diesel, untuk ulangan pertama didapatkan efisiensi sebesar 0.224, sedangkan untuk
ulangan dua didapatkan efisiensi sebesar 0.15.
Nilai pindah panas pada uji kondensasi gas buang motor ensin ulangan
pertama adalah 778.725 W/m dan untuk ulangan kedua kebocoran panas yang
terjadi adalah 850.170 W/m. Sementara pada motor diesel, pindah panas untuk
ulangan pertama didapatkan nilai sebesar 710.925 W/m dan 905.809 W/m untuk
ulangan dua.

lWAYAT HIDUP


Penulis dilahirkan di Cianjur, pata tanggal 12 Agustus 1980, merupakan anak
ketiga dari empat bersaudara dan putra dari bapak Drs. H. Raffles Munca dan ibu
Ora. Hj. Adelia Rohella.
Pendidikan pertamanya ditempuh di SDN Ibu Dewi

VI Cianjur dan lulus pada

tahuo 1992, tahuo 1995 lutus dari SMPN 2 Cianjur, dan pada tahuo 1998 lutus dari
SMUN I Cianjur.
Pada tahuo 1998 penulis diterima sebagai mahasiswa IPS melalui jalur USMI
pada jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada Tahuo 2001,
penulis mengikuti praktek iapang di Dinas Pertanian Tanaman Pangan Kabupaten
Cianjur, Jawa Barat.
Pada tahun 2003 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan dari IPB dengan
skripsi yang berjudul Vji Kondensasi Gas Buang pada Motor BeDsin dan Disel di
bawah bimbingan If. H. Kusen Morgan, M.S. dan If. Imam Hidayat, M.Eng.

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allab SWT yang telab memberikan rabmat n hidayab-Nya

sehingga penulis apat menyelesaikan skripsi yang berjudul "Uji Kondensasi Gas
Buang pada Motor Bensin dan Diesel".

Se1ama proses penelitian dan penulisan skripsi penulis banyak menerima bantuan
dan saran yang sangat berguna dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.

lr. H. Kusen Morgan, M.S., se1aku dosen pembimbing utama yang telah
banyak memberikan pengarahan dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Ir. Imam Hidayat, M.Eng, selaku dosen pembimbing kedua sekaligus dosen
penguji, yang telab memherikan saran dan kritiknya.
3.

Lenny Saulia, S.TP, MS atas kesediannya sebagai dosen penguji n pemberi
saran dalam perbaikan skripsi.

4.


Ayabanda, Ibunda, kakak-kakak n adik tercina, yang selalu mendoakan dan
memberikan motivasi kepada penulis.

5.

Guru-guruldosen-dosen yang telah mendidik n mengajar penulis sejak ked!
sampai sekarang. Jasa besarmu takkan pemah terlupakan.

6.

Dr.

Ir. Sam Herodian selaku Ketua Jurusan dan Dr. Ir. Wawan Hermawan

selaku Ketua Komisi Pendidikan Jurusan yang telah membantu demi
terlaksananya ujian sidang.
6. Staf dan seluruh kayawan IPB, terima kasih atas bantuannya.
7.

Teman-teman sepejuangan TEP 35, kakak-kakak kelas n adik-adik kelas.

Terima kasih atas keersan yang telah diberikan selama ini. Jaya selalu
j rusan kia ini.

Bogar, Januari 2003

penulis

UCAPAN TEIA KASIH

Subhanallahu Allahu Akbar, ... puji dan syukur bagi Allah atas karunia dan nikmat­
Nya.
Terimakasihku yang besar kupersembahkan kepada kedua orang tuaku, Mama &
Papa. Segitu besar kasih sayang yang kau berikan demi anak-anakmu. Juga kepada
saudara-saudaraku Uda, Kaka dan Ade.
Pa Kusen, terimakasih atas kesabaran dan ilmu yang kau berikan. Juga pada 8pk.
Imam dan Ibu Lenny, terima kasih atas bantuan dan kemudahan yang diberikan.
lrwan

dan


0 1a

tenan

satu

bimbingan.

Terimakasih

atas

kerjasama

dan

kebersamaannya, semoga kompak selalu! For Irwan: "inally, ...we did it, man!"
Sahabat-sahabatku, ltang, Lili, Gus Our, Utun, SonL Terimakasih atas ke-ria-an yang
kalian berikan (kapan maen WE lagi?.banyak latihanlah!). Thanks 4 all of you,
jangan lupakan persahabatan kita.

Agus Arif, thanks atas bantuan, bimbingan dan konsultasi ratisnya (moal aya we,
lah ... )

.

Bapak Leopold, ibu Ai, terimakasih atas bantuan dan masukannya.
Mega, Yani, Mira, Nunu, Yanti, Andro, Melly, Poppy, Vitri, Evi, lka, t, thanks for
your support. Juga Cici, Winnie, Aster, Indo, Riska dll, terimakasih atas dukungan
dan semangatnya. Lela makasih sentemya. Vicky, Umi makasih kuenya. Iwan,
Herman, Cepi, Arman, Yubi, Adang, Husni, Deris, Edi, Camo, Lita, Linda, Yasmin
group/GENCOM crew, Andi, Jaya, Rudiyanto, Arif Kumis, Teddy, Danang, Rayi,
Zeni, Elin, Hendra, thanks 4 everything, nasehat, canda tawa dan segaJa keriangan.
Arman, lrun, Tatar, Heppy, Sinta, Memet, Caca, Ucup, Diana, OJ, Rudi Badak,
Cecep, Made, Rita, Sandi, Deni, Faesal, Miera, pokoknya semua AE-35 daTi
FI498004 s.d 1 4 1 , ade2x kelas 36, 37, 38 kaka kelas, tenan se-fakultas, se-IPB yang
telah menghiasi hari-hari di kampus ....tetap mainkan peranmu, ....thanks
inspiration!

4 the


DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR lSI

........................................................................................................

DAFTAR TABEL

...............

DAFTAR GAMBAR

.......

DATAR LAMPIRAN
BAB I.

.

.............................

.

..........

.............

PENDAHULUAN

A. Latar Be1akang

.

....

................

.

..........

.

..........................................

. .
...

.

..............

........................

...............

. ............ . ...........

.

...........

.

.

...........

.......................

.

.

.

.........

............

................

.

.........

.

.....................

.........

.

.

...

.

..........

.

..........

iii
.iv
.vi

.

1

.................

.

...

.

.........

.i

.

....

1

B. Tujuan .............................................................................................2
BAB II.

TINJAUAN PUSTAKA

..

.

...........

.

.......................

.

.........

.

...

.

............

.

....

3

A. Komposisi Atmosfer ....................................................................... 3
B. Pencemaran Ua

.................

.

. .........

..................................

.

...........

5

C. Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor ........ " ................................ 7

D. Motor Bakar Intenal ...................................................................... 7
1. Konstruksi Motor Bensin dan Diesel ....................................... 10
2.

Siklus KeIja Motor dan Diesel ................................................. ll

3.

Prinsip Kerja Motor Bakar 2 Langkah .................................... 12

4. Prinsip KeIja Motor Bakar 4 Langkah .................................... 13
5. Karakteristik Bahan Bakar Motor Bensin dan DieseL

............

15

a. Bensin .................................................................................. 1 5
b. Solar .................................................................................... 18
6.

Gas-gas Hasil Pembakaran Motor Bakar Bensin .....................20

E. Proses Pembentukan Hujan ..........................................................23
F.

Hujan Asam ...................................................................................24
1. Sejarah dan Pengertian Hujan Asam ................. .......................24
2. Proses Pembentukan Hujan Asam .............................................25
3. Dampak Hujan Asam ................................................................27

G. Penukar Panas . . . . . . . . . . . . . ..............................................................29
BAB III. METODE PENELITIAN

............

.

.......

..

..........

. ...........

.

.........

..

........

33

A. Waktu dan Tempat ....................................................................... 33
B. Alat dan Bahan ............................................................................. 33

C. Metode

..........

.

...............................................................................

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengukuran

......

.

.

............

.

..........................

...

.

B. Analisis Kimia Air Hasil Kondensasi

.............

........

.

.

.

..............

........................

.......

.

.........

...........................................

33
37
37
38

C. Masalah Pencemaran Akibat Pembakaran Bahan Bakar Minyak 41
..

D. Pindah Panas Alat Kondensasi Gas Buang Motor Br
BAB V.

KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. Saran

......

.

...........

..............................

LAMPlRAN

................

.43

.

..........................

4

, ............................................................................ 44

....................................

DAFTAR PUSTAKA ...

..

...........

.............

.

.......

.

.............................................

. .
...

............ ............

..
.

...............

.......................................................................................................

45
46
48

ii

DAfAR TABEL

Halaman
Tabel2.1.

Komposisi gas atmosfer pada keadaan bersih dan kering ..........3

TabeI2.2.

Komposisi aerosol i amosfer bumi.

.

..........

.

.............

. .

......

..

. 4

...

..

3

TabeI2.3.

Konsentrasi aerosol (dalamjuta partikel per m udara) .............. 5

Tabel2.4.

S kema pergerakan motor empat silinder dengan empat sHinder
, iring order 1-3-4-2

.................................................................

14

Tabel2.5.

Sesiikasi baban bakar diesel.................................................. 19

TabeI2.6.

DnpakSO, pada manusia ......................................................22

Tabel2.7.

Data emisi gas huang Gapanesse 10 mode cycle test) ..............23

TabeI2.8.

U.S. Federal test procedure ......................................................23

iii