Upload
bayu-kristianto
View
238
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
1/15
MODUL PERKULIAHAN
Emisi Gas uang
1. Proses terjadinya EmisiGas buang
2. Jenis Bahan Bakar3. Pembakaran dalammesin
4. Penyebab Carbon CO
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Teknologi Industri Teknik Mesin
5
Hadi Pranoto,MT
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
2/15
20132 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Abstract Kompetensi
Pemasyarakatan akan kepedulian
terhadap lingkungan khususnya
pencemaran udara sudah menjadi
keharusan bagi semua lapisan
masyarakat, untuk itu kita tidak harus
menunggu hingga kondisi udara yang
kita hirup setiap hari menjadi lebih
buruk lagi, khususnya kota-kota besar
di Indonesia yang kita cintai ini,
tentunya kita sudah mengetahui bahwa
Jakarta sudah menjadi kota tercemar
nomer tiga setelah Meksiko dan
Bangkok, tidak mustahil akan naik
peringkat menjadi nomer satu bila kita
tidak peduli dan tidak melakukan aksi
dari peran kita masing-masing.
Bengkel adalah tempat yang
memungkinkan pencemaran akibat
gas buang dari kendaraan lebih
tinggi dari area lain seperti jalanan ,hal ini dikarenakan sumber
pencemaran yang bergerak
terkondisi menjadi sumber
pencemar tidak bergerak ,
sementara banyak sekali bengkel
tidak melengkapi sistem yang
memadai mengatasi hal tersebut.
Mahasiwa setelah mengikutiperkuliahan ini di harapkan mangetahuidan mampu menjelaskan :
1. Proses terjadinya Emisi GasBuang
2. Jenis bahan bakar3. Penyebab karbon CO
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
3/15
20133 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Emisi Gas Buang
Pemasyarakatan akan kepedulian terhadap lingkungan khususnya pencemaran udara sudah menjadi
keharusan bagi semua lapisan masyarakat, untuk itu kita tidak harus menunggu hingga kondisi udara
yang kita hirup setiap hari menjadi lebih buruk lagi, khususnya kota-kota besar di Indonesia yang kita
cintai ini, tentunya kita sudah mengetahui bahwa Jakarta sudah menjadi kota tercemar nomer tiga
setelah Meksiko dan Bangkok, tidak mustahil akan naik peringkat menjadi nomer satu bila kita tidak
peduli dan tidak melakukan aksi dari peran kita masing-masing.
Bengkel adalah tempat yang memungkinkan pencemaran akibat gas buang dari kendaraan
lebih tinggi dari area lain seperti jalanan , hal ini dikarenakan sumber pencemaran yang
bergerak terkondisi menjadi sumber pencemar tidak bergerak , sementara banyak sekali
bengkel tidak melengkapi sistem yang memadai mengatasi hal tersebut.
Konsentrasi emisi akan cepat bergerak naik bila terakumulasi pada tempat yang tertutup
dan tidak memiliki sistem ventilasi atau sistem pembuangan yang memungkinkan
pertukaran udara di dalam ruang dengan udara segar dari luar ruangan. Hal ini sangat
berbahaya terhadap pekerja dalam ruangan tersebut khususnya bengkel kendaraan
bermotor, pool, terminal, garasi dan sejenisnya.
Proses Terjadinya Emisi Gas Buang
Alat transportasi kendaraan bermotor yang digunakan sehari-hari guna mendukung
mobilitas masyarakat dalam segala bentuk aktifitas ternyata tidak sepenuhnya menjanji-kan
harapan yang positif.
Dibalik penggunaan alat transportasi tersebut tersimpan berbagai masalah atau kalau boleh
dikatakan sebagai ancaman bagi pengguna dan lebih konyol lagi terhadap masyarakat
lingkungannya.Ancaman yang ditimbulkan alat transportasi tersebut cukup beragam danyang paling menakutkan dan berkepanjangan adalah emisi gas buang dari knalpot tiap
kendaraan. Hal yang sama terjadi juga di bengkel-bengkel mobil, terminal, pool bus/truk dan
pada kondisi macet total , kendaraan menjadi sumber pencemar tidak bergerak layaknya
pabrik.
Tentunya kita sudah mendengar dan membaca artikel-artikel tentang kondisi kota-kota
besar di Indonesia yang sudah tercemar dan akan terus semakin parah bila kita tidak mau
peduli dari ancaman tersebut. Mungkin banyak orang berpikir bahwa hal tersebut tidak
seburuk yang diperkirakan, bahkan ancaman gas beracun tersebut telah menelan banyakkorban meninggal dunia dan beberapa diantaranya dimuat di media cetak, hal tersebut
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
4/15
20134 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
belum cukup menyadarkan manusia bahwa lingkungannya tidak seramah dulu lagi dan
Jakarta adalah urutan ketiga kota tercemar di dunia, bisa jadi akan menyusul menjadi
peringkat dua. Penyuplai pencemaran udara tersebut terbesar (±70-80%) adalah kendaraan
bermotor dari segala jenis dan model yang digunakan masyarakat.
Sudah saatnya kita sama-sama peduli kondisi ini dan hal tersebut dapat diatasi bila kita maupeduli kondisi tersebut dan saya percaya di tengah kondisi ekonomi yang diawali krisis
moneter tahun lalu hingga krisis di berbagai bidang saat ini yang melanda bangsa Indonesia.
Emisi gas buang kendaraan bermotor dari segala model mesin pembakaran di dalam (Internal
combustion engine), dengan penyempurnaan konstruksi dan teknologi yang diterapkan, tetap
menghasilkan emisi gas buang, hal ini terjadi karena perubahan wujud bahan bakar dan udara pada
saat terjadi proses pembakaran.
Jenis Bahan BakarBahan bakar yang digunakan pada kendaraan bermotor dan didapatkan dari Pom bensin
(SPBU) dan eceran melalui truk tangki terbagi menjadi 3 kelompok
1. Bensin 2. Solar 3. Gas
Bensin
Bahan bakar bensin dibagi menjadi beberapa jenis dengan perbedaan nilai octan
(RON=Research Octane Number) dan kandungan timah hitam. Bahan timah hitam (Pb) pada
bensin berfungsi menaikkan nilai octan dengan senyawa organik TEL(Tetra ethyl lead) yang
tentunya menghasilkan partikel debu timah hitam.
Bensin premium
Bahan bakar ini yang banyak dikonsumsi kendaraan yang menggunakan mesin/motor bensin
4 langkah , 2 langkah dan rotari dengan nilai oktan min 88. Bahan bakar ini dijumpai di
semua pom bensin (SPBU) di seluruh Indonesia
Bensin premix
Bahan bakar ini dikonsumsi kendaraan dengan mesin/motor bensin 4 langkah dan rotari
yang mempersyaratkan penggunaan bahan bakar dengan nilai octan min.92, hal ini
disebabkan tuntutan teknologi mekanisme engine dan sistem pendukung lainnya, sehingga
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
5/15
20135 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
engine dapat beroperasi dengan baik menghasilkan tenaga sesuai spesifikasi engine
tersebut.
Bensin super TT
Bensin super tanpa timbal (TT) mempunyai nilai octan min.98 bahan bakar ini dikonsumsi
kendaraan dengan menggunakan mesin/motor bensin yang menggunakan sistem engine
management yang mengintegrasikan kerja sistem pendukung dan menggunakan katalisator
yang menekan emisi gas buang sekecil mungkin.
Bensin petro 2T/Bensin BB2L
Bahan bakar bensin jenis ini pada umumnya digunakan pada kendaraan dengan mesin/
motor 2 langkah. Nilai octan min.74 sehingga bahan bakar ini cocok untuk mesin/engine
dengan tekanan kompresi rendah.
Catatan :
Katalisator menuntut penggunaan bahan bakar yang bebas timbal agar kinerja alat tersebut
tidak terganggu mengkatalisasi emisi gas buang tersebut. Pengganti timah hitam untuk
menaikkan nilai octan digunakan bahan lain yang bukan logam seperti MTBE (Methyl
tertiary buthyl ether) juga sebagai bahan Additive anti knocking.
Solar
Bahan bakar solar yang digunakan pada kendaraan dengan mesin/motor diesel baik 2
langkah dan 4 langkah membutuhkan nilai cetana yang tinggi, nilai cetana yang
dipersyaratkan untuk motor-motor diesel min.45. Untuk motor diesel dengan high
performance atau dengan diesel engine management menuntut nilai cetane mencapai 50.
Gas
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
6/15
20136 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Bahan bakar gas yang tersedia di beberapa pom bensin di kota-kota besar yang dapat
dikonsumsi motor/mesin bensin dan diesel (masih uji coba) terdiri dari :
CNG
Bahan bakar gas CNG (Compressed Natural Gas) yang dikonsumsi kendaraan dengan
menggunakan engine/mesin bensin 4 langkah dan diesel yang sedang diuji coba, gas ini
disuplai ke tangki-tangki gas pada kendaraan dengan menggunakan tekanan yang tinggi
.Pada umumnya kendaraan yang menggunakan gas juga memiliki sistem bahan bakar
lainnya (Dual sistem).
LPG
Bahan bakar gas LPG (Liquified Petroleum Gas), gas ini pada umumnya mempunyai bahan
dasar butane dan propane dan dikonsumsi kendaraan dengan mesin/engine bensin dengan
instalasi sistem bahan bakar gas di samping sistem bahan bakar bensin, nilai octan bisa
mencapai 100, saat ini masih digunakan terbatas pada taxi-taxi, sedangkan di negara lain
seperti Australia sudah memasyarakat penggunaannya
Pembakaran Dalam Mesin
PROSES PEMBAKARAN
Tenaga yang dihasilkan kendaraan bermotor dihasilkan dari perubahan energi bahan bakarmenjadi tenaga gerak, perubahan energi bersumber dari hasil pembakaran bahan bakar.
Proses pembakaran pada laboratorium antara bahan bakar bensin dengan persenyawaan
oksigen yang terdapat di udara ± 21 % dengan perbandingan 1 : 14.7 (stoichiometri) akan
terjadi pembakaran yang sempurna menghasilkan CO2 (Carbon dioksid) dan H2O (Uap air).
REAKSI PEMBAKARAN
Reaksi kimia pembakaran sempurna,
2 C8H18 + 25 O216 CO2 + 18 H2O
Reaksi kimia pembakaran tidak sempurna di ruang bakar engine
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
7/15
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
8/15
20138 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Proses pembakaran pada motor bensin terjadi setelah bahan bakar dan udara yang
bercampur oleh sistem aliran udara akibat langkah hisap (pengisian) pada sistem bahan
bakar menggunakan karburator, sedangkan pada sistem injeksi bensin menyuplai dengan
informasi yang diterima sebelumnya dari beberapa sensor sehingga jumlah bahan bakar
yang diperlukan lebih proporsional
Bahan bakar dan udara yang tercampur secara homogen akibat turbulensi dan gesekanudara pada ruang silinder saat langkah kompresi dan berubah ujud menjadi gas yang siap
untuk dibakar .
Pembakaran terjadi karena penyulutan (spark) oleh busi dari kerja sistem pengapian dan
diatur sedemikian rupa waktu penyalaannya.dan pembakaran ini menghasilkan explorasi
yang besar menekan piston ke bawah .
Gaya tersebut akan tersimpan pada roda gaya untuk melakukan langkah berikutnya dan tenaga yang
dihasilkan untuk memikul beban kendaraan
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
9/15
20139 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
PROSES PEMBAKARAN MOTOR DIESEL
Proses pembakaran motor diesel terjadi setelah udara yang terhisap ke dalam silinder pada
saat langkah hisap (pengisian ) menjadi panas akibat langkah kompresi. Beberapa derajat
engkol piston akan mencapai titik mati atas, injektor oleh sistem bahan bakar diesel
menginjeksikan bahan bakar ke ruang bakar (combustion chamber ) atau ruang muka,
dengan cepat bahan bakar solar yang diinjeksi dengan pengatomisasian yang tinggi
menyerap panas dan terbakar dengan sendirinya.
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
10/15
201310 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Pembakaran ini menimbulkan explorasi yang besar dan menghasilkan tenaga yang
digunakan untuk melanjutkan langkah berikutnya dari siklus kerja engine dan tenaga untuk
menggerakkan serta memikul beban/muatan kendaraan
Perbandingan campuran pada bahan bakar dan udara pada motor diesel cenderung lebih
kurus dengan lambda 1,1 s/d 1,2. Hal ini menyebabkan kecenderungan menghasilkan Nox
lebih tinggi, disamping saat injeksi yang harus tepat. Perubahan saat injeksi 1 derajat engkol
akan mempengaruhi Nox 5% danHC 15%
GAS BUANG (EXHAUST GAS)
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
11/15
201311 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Gas buang motor bensin dan diesel terdapat banyak persamaan, dan jika dibandingkan
terdapat yang dominan karena perbedaan bahan bakar dan proses pembakarannya.
Jenis motor bensin lebih dominan terhadap CO, HC, dan Pb sedangkan motor diesel lebih
dominan terhadap SO2 dan unsur C yang menimbulkan kepekatan asap knalpot.
Wujud gas pencemar dari knalpot kendaraan bermotor, hanya sebagian kecil yang dapat
diinterpretasikan dengan kemampuan indra manusia selebihnya harus mengggunakan peralatan
pengukur sehingga diketahui jenis dan jumlahnya.
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
12/15
201312 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
EMISI GAS BUANG KENDARAAN BERMOTOR
Gas buang motor bensin jauh lebih berbahaya dibanding dengan mesin diesel, emisi gas
buang mesin bensin pada umumnya tidak terlihat oleh mata namun sangat membahaya-kan
untuk kelangsungan hidup manusia
CO (Corbon monoksida) tidak berwarna dan
tidak beraroma, gas ini terjadi bila bahan
bakar atau unsur C tidak mendapat ikatan
yang cukup dengan O2artinya udara yang
masuk ke ruang silinder kurang atau suplai
bahan bakar berlebihan
HC (Hidro carbon) Warna kehitam-hitaman
dan beraroma cukup tajam , gas ini terjadi
apabila proses pembakaran pada ruang bakar
tidak berlangsung dengan baik atau suplai
bahan bakar berlebihan
Pb (timah hitam) tidak berwarna dan tidak
beraroma memiliki berat jenis lebih berat dari
udara , partikel ini terjadi pada semua bahan
bakar yang menggunakan timbal seperti
bensin dan premix
CO2 (Carbon dioksida), tidak berwarna dan
tidak beraroma, gas ini terjadi akibat
pembakaran yang sempurna antara bahan
bakar dan udara dalam hal ini oksigen
Bila kandungannya pada suatu ruangan men-
capai 3000 ppm (Part per million) dapat
membunuh manusia dalam waktu ±30 menit ,
karena sifat carbon monoksida mudah
beradap-tasi dengan darah dan kandungan CO
pada darah akan menolak oksigen yang
dibutuhkan oleh darah sehingga tubuh
kekurangan oksigen dan tamatlah riwayatnya.
Gas ini dapat mengakibatkan iritasi pada
mata, hidung dan tenggorokan dan pada
akhirnya menjadi penyakit yang serius
Partikel ini sangat berbahaya bagi kelangsung-
an hidup generasi penerus karena partikel
melayang pada ketinggian kurang dari 1 meter
dari permukaan tanah dan konsumennya
adalah anak-anak , partikel ini akan merusak
jaringan otak anak dan menurunkan tingkat
kecerdasan.
Gas ini mempunyai berat jenis yang lebih kecil
dari udara, sehingga cepat sekali bergerak ke
atas dan mengakibatkan efek rumah kaca dan
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
13/15
201313 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
Nox (Nitrogen oksida), tidak berwarna dan
tidak beraroma, gas ini terjadi akibat panas
yang tinggi pada ruang bakar akibat proses
pembakaran sehingga kandungan nitrogen
pada udara berubah menjadi Nox
Partikel asap (Smoke) berwarna hitam keabu-
abuan dari hasil pembakaran engine/mesin
diesel, hal ini terjadi karena kurangnya suplai
udara yang akan bersenyawa dengan bahan
bakar, tekanan pembukaan injector rendah,
saat penginjeksian tidak tepat dan beban yangberlebihan
pemanasan global .
Gas ini mempunyai berat jenis yang lebih kecil
dari udara dan mengambil tempat di awan danmenimbulkan hujan asam yang
mempengaruhi tumbuh-tumbuhan
Partikel asap ini dapat menimbulkan iritasi
mata, saluran pernafasan, tenggorokan dan
gejala kanker
Penyebab Carbon CO
I. Engine menggunakan karburator
1. Penyetelan campuran terlalu tinggi
2. Tinggi (volume) bensin terlalu tinggi pada ruang plampung
3.
Jet bahan bakar (Spuyer) terlalu besar4. Katup Choke tidak kembali pada posisi semula
5. Jet udara (spuyer) pada karburator tersumbat
6. Filter udara tersumbat (kotor)
II. Engine dengan sistem injeksi bensin
1. Penyetelan campuran terlalu gemuk atau regulasi pembukaan injektor terlalu lama
2. Tekanan bahan bakar pada sistem terlalu besar (Regulator rusak)
3. Terdapat kebocoran/tetesan pada saat injektor posisi tertutup
4. Sensor temperatur tidak bekerja (Informasi ke ECU engine dingin)
5.
Filter udara tersumbat
6. Throtle sensor rusak (Tidak mengirim sinyal dengan baik)
7. Tahanan kabel tegangan tinggi tidak merata
8. Penyetelan saat pengapian tidak tepat
9. Pemakaian busi tidak sesuai dengan kondisi engine atau kondisi busi yang sudah
jelek
III. Dampak CO yang terlalu tinggi
1. Menurunkan kemampuan berfikir
2.
Melemahkan refleksi tubuh3. Radang tenggorokan
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
14/15
201314 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
4. Menurunkan aktifitas
5. Jika menghirup udara dengan kadar CO ± 0,3 %, dapat mengakibatkan kematian
PENYEBAB HIDRO CARBON TERLALU TINGGI
I. Engine menggunakan karburator
1. Bensin terlalu tinggi diruang pelampung
2. Main jet dan Idle jet terlalu besar
3. Jet udara untuk main dan idle jet tersumbat
4. Filter udara tersumbat
5. Terdapat silinder yang tidak bekerja (tidak terjadi pembakaran)
6. Penyetelan katup-katup terlalu rapat
7. Penyetelan saat pengapian tidak tepat
8. Tekanan kompresi rendah atau tidak merata pada masing-masing silinder
9.
Choke tidak kembali pada posisi semula10. Ventilasi karter rusak atau terganggu
11. Pompa akselerasi bocor
II. Engine dengan sistem electronic injection
1. Injektor kotor pada bibir penyemprot
2. Filter udara tersumbat
3. Air flow meter rusak
4. Sensor temperatur rusak
5. Throtle sensor tidak berfungsi (rusak)
6. Penyetelan saat pengapiaan tidak tepat
7. Terdapat silinder tidak bekerja (tidak terjadi pembakaran)
8.
Sistem start dingin rusak
9. Penyetelan katup terlalu rapat
10. Throtle sensor rusak
11. ECU tidak berfungsi dengan baik sehingga pembukaan inkjektor tidak dapat
diregulasi dengan baik
III. Dampak HC terhadap kesehatan kita
1. Terjadi iritasi mata
2. Batuk-batuk
3.
Ngantuk4. Bercak-bercak dikulit
5. Perubahan kode genetik
6. Dan dampak lainnya
KEPEKATAN ASAP MOTOR DIESEL TERLALU TINGGI
Kepekatan dinyatakan terlalu tinggi bila melampaui ambang batas yang ditentukan
oleh pemerintah sebesar 50 % atau nilai koeficient (K faktor) ± 1.9 , kepekatan tersebut
disebabkan,
8/19/2019 5. Vvti Dan Rumus Pembakaran_teknik Otomotif
15/15
201315 Otomotif Pusat Bahan Ajar dan eLearningHadi Pranoto,MT http://www.mercubuana.ac.id
1. Filter udara tersumbat
2. Tekanan pembukaan injektor terlalu rendah
3. Terdapat kebocoran pada Injektor (Injektor Menetes)
4. Terdapat kotoran pada lubang penyemprot Injektor
5. Tekanan kompresi rendah
6.
Saat penyemprotan/injeksi terlambat
7. Tekanan pembukaan injektor tidak sama satu dengan lainnya
8. Volume penyemprotan tidak merata antara injektor satu dengan lainnya (kalibrasi
pompa tidak tepat)
9. Terdapat kotoran pada katup dan dudukannya
10. Dan penyebab lainnya
Daftar Pustaka
1. Automotive Handbook, Bosch, 2nd Edition, W.Germany
2. Makalah Seminar, Lemigas, Oberlin Sijabat
3. Makalah Seminar, Hutabarat Marsangkap, Astra Mobil
4. Makalah dan Panduan, Kusumadinata Margana, Bapedal