Hubungan Hasil Penyulingan Gas Buang Motor Diesel terhadap Kandungan Polutan

HVBVNGAN HASIL PENYVLlNGAN GAS BVANG MOTOR DIESEL
TERHADAP KANDUNGAN POLVTAN

Oleh:
R.IRWAN GVSTAMAN
FOl498105

2003
JURVSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTlTVT PERTANIAN BOGOR

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

HUBUNGAN HASIL PENYULINGAN GAS BUANG MOTOR DIESEL
TERHADAP KANDUNGAN POLUTAN

SKRIPSI


Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh:
R.Irwan Gustaman
FOl498105

Dilahirkan di Bogor pada tanggal II J uni 1980
Tanggal Lulus : 20 Januari 2003

M

uari 2003

��n


II

R. Irwan Gustaman. F0149810S. Hubungan Hasil Penyulingan Gas Buang

Motor Diesel Terhadap Kandungan Polutan. Di bawah bimbingan: Kusen
Morgan dan Imam Hidayat.2003.
RINGKASAN

Motor diesel, selain digunakan pada alat transportasi darat dan laut, juga
banyak digunakan pada industri dan pertanian. Hal tersebut terjadi karena pada
motor diesel memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan motor bensin
seperti lebih ekonomis dari segi bahan bakar, lebih aman, pemeliharaan lebih
sederhana dan lebih tahan lama. Juga dari segi eisiensi termat, motor diesel
sekitar 25-30 % dibandingkan dengan motor ensin yang hanya 15-20 %.
8anyalmya penggan motor diesel pada bidang transportasi darat dan
laut, industri dan pertanian membuat kita harus mewaspadai polutan yang
dikeluarkan dari motor bakar tersebut (dalam hal ini motor diesel). Belum lagi
ditambah dengan hasil dari pembakaran yaitu CO" H,O dan juga hasil dari
pembakaran yang tidak sempurna seperti CO, NO, NO" SO" Pb dan He yang

dapat membahayakan bagi manusia dan lingkungan. Hal tersebut akan
mengakibatkan terjadinya pencemaran udara, hujan asam dan efek rumah kaca
atau green house efect yang dapat menimbulkan pemanasan global.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aya ikat air hasil kondensasi gas
buang

motor

diesel

terhadap

polutan

dari

gas

buang


motor

diesel

dan

kemungkinan penerapan pengurangan polutan ke atmosir dari hasil pembakaran
motor diesel melalui kondensasi gas buang.
Dari penelitian didapat bahwa air hasil kondensasi dapat mengikat polutan
dari gas buang, dan hasil penganalisaan air hasil kondensasi gas buang diesel
untuk kedua perlakuan (perlakuan I dengan putaran mesin (rpm) sekitar 800,
perlakuan II dengan rpm sekitar 900) adalah untuk � H 3,56 dan 4,00; untuk NH3
adalah 4,0022

x

3
10. dan 4,4326

x


3
10. ; untuk S04 . adalah 1,9115 dan 2,4354;

untuk N03 adalah 6,5815 dan 5,9979; dan untuk padatan tersuspensi adalah 292
dan 323 ppm.
Pada perlakuan I, volume air yang dapat terkondensasi adalah 159 L atau
22,8 % dan pada perlakuan II adalah 157 mL atau 14,98 %. Sedangkan nilai

keefektifan pindah panas pada perlakuan I adalah 0 ,949 dan pada perlakuan II
adalah 0,952.
Pindah panas per meter panjang pipa pada perlakuan I adalah 48,281 W/m,
atau dengan panjang pipa yang digunakan sepanjang 6 meter maka pindah panas
yang terjadi sebesar 289,686 W. Dan pindah panas per meter untuk perlakuan II
adalah panjang pipa adalah 47,7038 W/m, atau dengan panjang pipa yang
digunakan sepanjang 6 meter maka pindah panas yang terjadi sebesar 286,223 W.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya

sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul "Hubungan
Hasil Penyulingan Gas Buang Motor Diesel Terhadap Kandungan Polutan".
Pata kesempatan ini Penulis ingin nenyampaikan rasa terima kasih
kepada:
1.

Bapak Ir. H. Kusen Morgan, MS sebagai dosen pembinbing I alas
bimbingan, kesabaran, pencerahan dan pengarahannya selama penelitian
dan penulisan skripsi.

2.

Bapak Ir. Imam Hidayat, M.Eng. sebagai dosen pembimbing II atas
saran, kritik dan bimbingannya daln penelitian dan penulisan skripsi.

3.

Ibu Lenny Saulia, S.TP, MSi sebagai dosen penguji yang banyak
memberikan kritik, saran dan bimbingannya selama penulisan skripsi.


4.

Bapak Ir. Leopold Oscar Nelwan, M.Sc atas konsultasi yang telab
diberikan selama penelitian dan penulisan skripsi.

5.

Bapak Dr. r. Sam Herodian, MS yang telab membantu Penulis dalam
menyelesaikan persiapan ujian skripsi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempnaan

sehingga kritik, saran dan perbaikan yang membangun sangat diharapkan.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bogor, lanuari 2003

Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH
Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW beserta utusan-Nyo.

Keluorgaku, Mama, Papa, Mbak Irma dan Deni fersayang atas semua
kesabaron, waktu nasihat dan pengetian yang telch diberikan. Juga
untuk Ua Sri dan Aim. Ua Utan atas bimbingan spirituolnyo.
Keluarga Ahmad Benzali

(My second home), Om, Tonte otos segola
(Thank for the computenyo;
Dn).

bimbingan yang telch diberikan dan Andri

Keluarga Dodi Panduwinota

(My third home),

Om, Tonte atas segola

nasihat dan konsultasinyo, juga buat Ghana dan Ghea

(My sweet sisfe�.


Pak Abas, Pak Tris,Pak Wane dan Mas Zoel otas semua bantuan yang
telch diberikan selama penelitian di Leuwikopo.

Mr.

Kusen

Junior:

FitrianoY

'A!!9/ (My best friend in Campus)

otas

semua kesabaran, pengertian, tenaga dan keriasamanya selama ini iuga

0110 'makasih buat curhatnya dan nasihatnya.
Buat penghuni Leuwikopo Primo, Wisye, Danong, Teddy, Cepi, Arman,

Made, Novo don Kolyubi.
Joya, Lito, Mira, Linda, Soni, Yani, Andi, Anton, Cecep, Mega, Vickie,
Nunu, Corno, Ika, Deris, Gusdur, Lill, Itang Herman, pokonya semua
TEP '35 deh

(sari kola belum kesebu�, iuga buat Cici ama
you for your kindness), TEP '34:36'37.
Gursa ...gursa ...gursa ... coosssss ......

All my best fnends:

Winie

(thank

'

Rendi 'Benz', Gendi, Jolly, Asep, Botaq, Piggy, Ey,

anak-anak band: Qobut, Rendi 'Yuke', Wawan, Kiki, Ratna, Putri, ate,

anak-anak 25

:

Juiu, Paket, Eva, Fitri, Willy, Rika, Merlyn, Mutia, Santi

Desi, Naldi, Devi, Ifan, Felix, Diati, dll. Juga buat O 'Jya'

e/thing),

(thanks 4

Septi, Febri, Wulan dan Leni.

Anak-anak PS Foteta : Citra, Intan, Indri, Meri, Yoan, Iduy, Kheri, Aion,
semuanyo deh ...(Ayo
.

dong latihan terus... semangat!!l

For my special thanks to Mirza 'Zazd

Rizqi Z. buat semua

care,

senyum,

kesabaran, kritikan, nasihat dan dorongonnya yang telah diberikan
selama ini

(Zo, makasih banget yah).

11

DAfAR lSI

Halamn
KATA PENGANTAR

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

UCAPAN TERIMAKASIH
DAFT AR lSI

.

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

DAFTAR GAMBAR

PENDAHULUAN

.

..

.

...

.

..........

.

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

.

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

A. LATAR BELAKANG

.

.....

B. TUJUAN PENELlTlAN
TlNJAUAN PUSTAKA
A. MOTOR DIESEL

C. PlNDAH PANAS

.

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

.

iii

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

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

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

.

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

.

vii

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

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

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

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

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

.

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

.

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

.

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

2. KEEFEKTIFAN PENUKAR PANAS
3. BEDA SUHU RATA-RATA
4. ANALlSIS PlNDAH PANAS

D. PENCEMARAN UDARA

.

.

....

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

.

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

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

.

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

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

METODOLOGl PENELlTIAN

......

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

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

E. POLUTAN GAS BUANG DIESEL

.

........

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

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

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

C. METODE PENELlTlAN

.

......

HASIL DAN PEMBAHASAN

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

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

A. HASIL PENGUKURAN PROSES KONDENSASI
B. PROSES PlNDAH PANAS

.

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

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

.

1
1
3
4
4

15
18
18
19
19
20

.22

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

A. TEMPAT DANWAKTU PENELlTlAN
B. ALAT DAN BAHAN

....

v

vi

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

I . PENUKAR PANAS

IV.

.

. . ...

ii

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

B. BAHAN BAKAR SOLAR

Ill.

.

........

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

DAFTAR LAMPIRAN

ll.

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

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

DAFTAR TABEL

I.

.

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

i

.....

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

26
32
32
32
33
35
35
42

iii

C. ANALISA AIR HASIL KONDENSASI ............................................. 46
D. PRODUKSI DARI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR MINYAK .. 48
V.

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 51
KESIMPULAN ......................................................................................... 51
SARAN

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

52

DAFTA R P USTAKA ................................................................................ 53
LAMPlRAN .............................................................................................. 55

iv

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Spesifikasi bahan bakar diesel ..................................................... 16
TabeI2.2. Dampak SO, pata manusia ......................................................... 29
TabeI2.3. Siklus sulfur di lingkungan .......................................................... 30
Tabe! 2.4. Sumber dan penghilangan NOx dan NH3 di beberapa
daerah tropis

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

31

TabeI2.5. Perkiraan deposisi senyawa sulfur dan nitrogen di
daerah tropis ................................. ,.................. , ........................ ".31
Tabel 4.1. Rataan pengukuran pada perlakuan I

.

.

...

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

.

.

.

.

.

..

.

.

.

.

...

35

TabeI4.2. Rataan pengukuran pada perlakuan II ..................... ......... ......... 36
.

.

Tabel 4.3. Perhitungan prosentase air yang terkondensasi ........................... 44
Tabe1 4.4. Analisa air hasil kondensasi pada perlakuan I . . . ...................... 46
.

.

..

TabeI 4.5. An alisa air hasil kondensasi pada perlakuan II ........................... 47

v

DAFTAR GAMBAR
Halaman

Gambar 2.1. Pompa injeksi motor diesel ................................., ................... 12
Gambar2.2. Injektor motor diesel................................................................ 14
Gambar 2.3. Contoh sistem govenor dengan bandul .................................. 16
Gambar2.4. Jenis penukar panas ................................................................. 19
Gambar 4.1. Grafik hubungan putaran mesin perlakuanI terhadapwaktu.. 36
Gambar 4.2. Graik hubungan putaran mesin perlakuanII terhadapwaktu 37
Gambar 4.3. Grafik hubungan konsumsi bahan bakar pada perlakuanI
terhadapwaktu

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

38

Gambar4.4. GrafIk hubungan konsumsi bahan bakar pada perJakuanII
terhadapwaktu ......................................", ............ , ...., ......., ...... 39
Gambar 4.5. Graik hubungan suhu gas buang pada perJakuanI
terhadap waktu......................................................................... 39
Gambar4.6. Grafik hubungan suhu gas buang pada perlakuanII
terhadapwaktu ......................................................................... 40
Gambar4.7. Grafik hubungan suhu gas buang, air hasil kondensasi
dan air pendingin pada perlakuanI terhadapwaktu ................ 41
Gambar 4.8. Grafik hubungan suhu gas buang, air hasil kondensasi
dan air pendingin pada perJakuanII terhadapwaktu

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

42

DAfAR LAMPlRAN
Halaman
Lampiran 1.

Penjualan kendaraan di Indonesia (1 987-2000)

Lampiran 2. Konsumsi bahan bakar minyak di Indonesia

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

55

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

Lampiran 3. Keadaan pelusi udara di beberapa kota besar di Asia

"

56

........... 57

Lampiran 4. Konsumsi, produksi dan ketersediaan bahan bakar
minyak dunia

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

Lampiran 5. Tabel hasil pengukuran pada perlakuan pertama
Lampiran 6. Tabel hasil pengukuran pada perlakuan kedua

..

58

"" .............. 60

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

61

Lampiran 7. Grafik hubungan antara kecepatan air pendingin
terhadap waktu

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

62

Lampiran 8. Grafik hubungan suhu air hasit kondensasi terhadap
waktu

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

Lampiran 9. Grafik hubungan suhu air pendingin terhadap waktu

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

63
64

Lampiran 10. Grafik hubungan suhu gas buang, air pendingin dan air
hasil kondensasi pada perlakuan I dan II terhadap waktu

.......

Lampiran 1 1 . Peraturan Menteri Kesehatan RI tentang kualitas air bersih

...

Lampiran 12. Peraturan Menteri Kesehatan RI tentang kualitas air minum
Lampiran 13. Perhitungan proses pindah panas pada perlakuan pertama
Lampiran 14. Perhitungan proses pindah panas pada perlakuan kedua
Lampiran 15. Gambar proses pengukuran

..

.

..

.....

........

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

Lampiran 16. Gambar konstruksi motor diesel

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

Lampiran 17. Skema penyulingan minyak bumi

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

65
66
68
70
72
74
75
76

vii