Semua sistem di atas dirancang untuk menghasilkan energi pengapian yang besar. Sistem tersebut harus menghasilkan tegangan tinggi maksimal dalam waktu singkat
dan bisa memberikan penyalaan pada waktu lama 1,5 ms. Apabila kondisi tersebut tercapai, proses pembakaran terjadi dengan sempurna sehingga emisi gas buang yang
dihasilkan semakin rendah dan tenaga yang dihasilkan makin besar.
Gb.55.
Perbandingan Sistem Pengapian Konvensional CI, Transistor TI, dan Kapasitor CDI
C. Penggunaan Katalitik Konverter
Dengan penerapan sistem-sistem berikut, emisi gas buang motor bensin ataupun diesel dapat diturunkan, seperti:
1. electronic engine managemen sistem injeksi bahan bakar elektronik, pengapian elektronik, dan transmisi otomatis elektronic;
2. pembaruan konstruksi mesin multikatup, poros cam ganda, dan pengaturan timing katup;
Lama Penyalaan Waktu Kenaikan Tegangan
T eg
an ga
n S
ek u
n d
er
T eg
an ga
n S
ek u
n d
er
3. penggunaan bahan bakar tanpa timbal. Dengan bahan bakar tanpa timbal dimungkinkan pula penggunaan katalitik konverter
yang dipasang pada saluran gas buang. Pemakaian katalisator menurunkan emisi gas buang kendaraan hingga tingkat paling rendah, misalnya CO = 0,2 dan HC = 100
ppm. Ketika emisi gas buang melewati katalitik konverter yang terbuat dari bahan khusus, terjadi reaksi kimia yang mengubah emisi HC, CO dan NO
x
menjadi CO
2
, H
2
O dan N
2
. Berikut ini gambaran tentang proses perubahan gas buang sebelum dan sesudah
melewati katalisator.
Gb.56.
Prinsip Kerja Katalisator
Gb.57.
Reaksi Kimia dalam Katalisator
1. Katalisator Tiga Saluran dan Oksigen Sensor
Hingga saat ini, katalisator tiga saluran merupakan alat yang paling efektif untuk menurunkan emisi gas buang: penerapannya menggunakan oksigen sensor yang
Katalisator
mengatur perbandingan campuran udara-bensin = 0,999–1. Berikut ini gambaran
tentang kombinasi dari kedua komponen tersebut.
Gb.58.
Katalisator Tiga Saluran dalam Satu Tempat Kandungan timah hitam di dalam bensin dapat merusak fungsi katalisator dan sensor
O
2
, karena timbal melapisi permukaan katalisator dan menghambat padas serta menyumbat saluran dalam katalisator Timbal juga menutupi permukaan sensor O
2
sehingga mengganggu pengukuran jumlah O
2
yang masih terkandung dalam dalam gas buang.
Sensor oksigen yang biasa disebut sensor lambda ditempatkan sebelum katalisator
di dalam pipa pengeluaran gas buang exhaust manifold. Reaksi antara oksigen dan elemen dalam sensor membangkitkan tegangan dalam bentuk sinyal dan dikirimkan ke
ECU. Perhatikan letak oksigen sensor pada Gambar 74.
Gb.59.
Letak Oksigen Sensor Prinsip kerja sensor oksigen sebagai berikut. Tegangan listrik yang dibangkitkan oleh
sensor berubah sesuai dengan tingkat konsentrasi oksigen yang terdapat dalam saluran gas buang. Pada saat terjadi perbandingan campuran kaya, sensor oksigen
mengirimkan tegangan ke ECU sebesar 800 1000 mVolt, tetapi tegangan yang
diterima oleh ECU sudah berkurang sampai dengan 100mV. Pada saat perbandingan campuran kurus
1, selanjutnya akan dapat mengatur perbandingan campuran yang mendekati ideal.
Sinyal ke ECU
Oksigen Sensor
Exhaust Manifold Mesin
Gb.60.
Penampang O2 Sensor Pengontrolan seperti itu disebut pengontrolan lambda tertutup dan hasilnya berupa
emisi CO, HC dan NO
x
yang rendah karena campuran bensin dan udara terjaga pada lambda antara 0,98–1,02. Secara sederhana, proses tersebut dapat digambarkan
seperti Gambar 76 dan Gambar 77.
Gb.61.
Sistem Kontrol Tertutup pada Mesin Karburator
Gas Buang Platinium
Elemen Zirkonium Exhaust Manifold
Atmosfer
Gb.62.
Sistem Kontrol Tertutup pada Mesin EFI Teknologi katalisator tiga saluran dan pengontrolan lambda tertutup saat ini digunakan
oleh pabrik-pabrik mobil yang sebagian besar dipasok untuk negara maju yang peraturan emisinya sangat ketat, misalnya Amerika Serikat, Jepang, dan Singapura.
Berikut ini gambar penampang dari salah satu contoh katalisator. Source : Swisscontact, 2000
Gb.63.
Penampang Katalisator dengan Keramik Monolit
Sarang Penahan Keramik
Rumah Katalisator
Keramik Monolit
D. Pemanfaatan Mesin Tenaga Air dan Listrik
