ANALISA PERBANDINGAN EMISI GAS BUANG DENGAN
MENGGUNAKAN CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN
BAJA, KUNINGAN DAN TEMBAGA
TUGAS AKHIR
BIDANG KONVERSI ENERGI
Diajukan Kepada:
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program SarjanaTeknik (S1)
Oleh :
RAMA UBAIDILLAH
201310120311154
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
ANALISA PERBANDINGAN EMISI GAS BUANG DENGAN
MENGGUNAKAN CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN BAJA,
KUNINGAN DAN TEMBAGA
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Disusun Oleh
Nama : Rama Ubaidillah
NIM : 201310120311154
Malang, Juli 2018
Yang telah disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Dr. Ir Ali Mokhtar, MT)
(Ir. Mulyono, MT)
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Murjito, ST., MT.)
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas
limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayah-Nya, laporan tugas akhir dengan judul “
Analisa Perbandingan Emisi Gas Buang Dengan Menggunakan Catalytic
Converter Berbahan Baja, Kuningan dan Tembaga ” ini akhirnya dapat
terselesaikan.
Penulisan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam skripsi ini
terdapat banyak sekali kekurangan baik dari segi penggunaan kata dan bahasa yang
belum memenuhi kaidah yang tepat, maupun dari penelitian ini sendiri. Oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan bantuan, kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak yang membaca skripsi ini. Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis
cukup banyak mendapatkan bimbingan, pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak
baik secara moril maupun material. Oleh sebab itu penulis mengucapkan terimakasih
kepada :
1. Bapak Murjito, ST,MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Ali Mokhtar,,MT., selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan nasehat serta semua ilmu yang telah diberikan.
3. Bapak Ir. Mulyono, MT., selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak
memberikan bimbingan dan nasehat serta semua ilmu yang telah diberikan.
4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang
yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan yang sangat bermanfaat.
5. Kedua orang tua serta keluarga yang selalu memberikan bantuan materiil maupun
non materiil, do’a, nasihat, semangat, kasih sayang dan mengingatkan akan pesan-
pesannya yang tak akan terlupakan.
6. Teman – teman sebimbingan, serta teman – teman teknik mesin angkatan 2013,
terimakasih untuk semangat, dukungan dan persahabatannya selama ini.
7. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Semoga Tuhan
Yang Maha Esa membalas semua kebaikan yang telah kalian berikan kepada
penulis.
Demikian skripsi ini penulis susun, semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita
semua. Sekali lagi penulis ucapkan syukur kepada Illahi Rabbi semoga ilmu yang
didapatkan mendatangkan makna dan manfaat dalam kehidupan siapapun, kapanpun
dan dimanapun, terimakasih.
Malang, 25 Juli 2018
Penulis,
(Rama Ubaidillah)
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ........................................................................... i
HALAMAN JUDUL ............................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I .............................................. v
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ............................................. vi
ABSTRAK .............................................................................................. vii
ABSTRACT .............................................................................................. viii
KATA PENGANTAR ............................................................................ ix
DAFTAR ISI ........................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................. 1
A. Latar Belakang .................................................................. 1
B. Rumusan Masalah............................................................. 5
C. Tujuan Penelitian .............................................................. 5
D. Batasan Masalah ............................................................... 6
E. Manfaat Masalah .............................................................. 6
F. Metode Penelitian ............................................................. 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 8
2.1. Emisi Gas Buang ............................................................. 8
2.1.1. Pengertian Emisi Gas Buang ................................. 8
2.1.2. Komposisi Emisi Gas Buang ................................. 8
2.1.3. Faktor – factor yang mempengaruhi
Emisi Gas Buang ................................................... 10
2.2. Catalytic Converter ............................................................ 11
2.2.1. Pengertian Catalytic Converter ............................... 11
2.2.2. Cara Kerja Catalytic Converter .............................. 12
2.2.3. Jenis-jenis Catalytic Converter ............................... 13
2.3. Katalis ................................................................................ 15
2.3.1. Pengertian Katalis ................................................... 15
2.3.2. Monolith Support .................................................... 18
2.3.3. Energi Aktivasi dan Katalis .................................... 19
2.3.4. Kecepatan Reaksi Untuk Reaksi Katalis Heterogen 20
2.3.5. Subtract ................................................................... 20
2.3.6. Material Katalis ....................................................... 22
2.4. Logam Baja ........................................................................ 23
2.5. Logam Kuningan ............................................................... 25
2.5.1. Pengertian Logam Kuningan ................................... 25
2.5.2. Sifat Fisik Logam Kuningan .................................... 25
2.6. Logam Tembaga ................................................................ 26
2.7. Desain Katalis Jaring Laba-laba ........................................ 26
2.8. Perbandingan Udara Bahan Bakar ..................................... 27
2.9. Reaksi Pembakaran ............................................................ 29
2.10. Analisa Gas Buang ........................................................... 32
2.10.1. Standarisasi Emisi Internasional ........................... 33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................... 34
3.1. Skema Penelitian ............................................................... 34
3.2. Pengertian Skema Penelitian ............................................. 35
3.2.1. Merancang dan Mendesain Catalytic Converter..... 35
3.2.2. Perhitungan Dimensi ............................................... 35
3.2.3. Desain Chasing Catalytic Converter ...................... 35
3.2.4. Desain Katalis Bentuk Sarang Laba-laba ................ 36
3.2.5. Alat dan Bahan Umtuk Pembuatan Katalis ............. 36
3.2.6. Pembuatan Katalis ................................................... 37
3.3. Pelaksanaan Pengujian ...................................................... 38
3.3.1. Persiapan Pengujian ................................................ 38
3.3.2. Prosedur Pengujian.................................................. 40
3.3.3. Variabel Pengujian .................................................. 41
3.3.4. Prosedur Pengambilan Data .................................... 42
3.3.5. Analisa Data ............................................................ 42
3.3.6. Waktu dan Tempat Penelitian ................................. 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................ 43
4.1. Data Hasil Pengujian ..................................................... 43
4.1.1. Data Hasil Pengujian Knalpot CC Bahan Baja ... 43
4.1.2. Data Hasil Pengujian Knalpot CC Bahan Kuningan 44
4.1.3. Data Hasil Pengujian Knalpot CC Bahan Tembaga 45
4.1.4. Analisa Prosentase penurunan Emisi Gas
Buang Pada Katalis Berbahan Baja, Kuningan
dan Tembaga ....................................................... 45
4.2. Pembahasan Data Hasil Pengujian ................................ 49
4.2.1. Analisa Emisi Gas Buang CO ............................. 49
4.2.2. Analisa Emisi Gas Buang 𝑂2 .............................. 51
4.2.3. Analisa Emisi Gas Buang 𝐶𝑂2............................ 54
BAB V PENUTUP .............................................................................. 57
5.1. Kesimpulan ..................................................................... 57
5.2. Saran ................................................................................ 58
DAFTAR RUJUKAN ............................................................................. 60
LAMPIRAN ............................................................................................
RIWAYAT HIDUP .................................................................................
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1. Pengaruh A/F Pada Daya, Bahan Bakar dan Emisi ............. 29
2.2 Standarisasi Emisi Internasional .......................................... 33
4.1 Data Hasil Pengujian Gas Buang
Knalpot Catalytic Converter Berbahan Baja ....................... 43
4.2 Data Hasil Pengujian Gas Buang
Knalpot Calalytic Converter Berbahan Kuningan ............... 44
4.3 Data Hasil Pengujian Gas Buang
Knalpot Catalytic Converter Berbahan Tembaga ................ 45
4.4 Average Emisi Gas Buang CC Berbahan Baja .................... 45
4.5 Average Emisi Gas Buang CC Berbahan Kuningan............ 46
4.6 Average Emisi Gas Buang CC Berbahan Tembaga ............ 46
4.7 Prosentase Emisi dan Prosentase Penurunan Emisi
Gas Buang Catalytic Converter Berbahan Baja
Terhadap Emisi Gas Buang Catalytic Converter
Berbahan Kuningan ............................................................ 46
4.8 Prosentase Emisi dan Prosentase Penurunan Emisi
Gas Buang Catalytic Converter Berbahan Baja
Terhadap Emisi Gas Buang Catalytic Converter
Berbahan Tembaga. ............................................................. 47
4.9 Prosentase Emisi dan Prosentase Penurunan Emisi
Gas Buang Catalytic Converter Berbahan Kuningan
Terhadap Emisi Gas Buang Catalytic Converter
Berbahan Baja. ..................................................................... 47
4.10 Prosentase Emisi dan Prosentase Penurunan Emisi
Gas Buang Catalytic Converter Berbahan Kuningan
Terhadap Emisi Gas Buang Catalytic Converter
Berbahan Tembaga .............................................................. 48
4.11 Prosentase Emisi dan Prosentase Penurunan Emisi
Gas Buang Catalytic Converter Berbahan Tembaga
Terhadap Emisi Gas Buang Catalytic Converter
Berbahan Baja. ..................................................................... 48
4.12 Prosentase Emisi dan Prosentase Penurunan Emisi
Gas Buang Catalytic Converter Berbahan Tembaga
Terhadap Emisi Gas Buang Catalytic Converter
Berbahan Kuningan ............................................................. 49
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Tempat Catalytic Converter Pada Kendaraan Bermotor ................... 11
2.2 Tempat Keberadaan CC Pada Kendaraan Bermotor ......................... 12
2.3 Single Bed Oksidasi .......................................................................... 13
2.4 Dual Bed Oksidation ......................................................................... 14
2.5 Single Bed Three Way ...................................................................... 15
2.6 Catalytic Converter Ceramic Pellet ................................................... 21
2.7 Catalytic Converter Ceramic Honeycomb ........................................ 22
2.8 Catalytic Converter Metallic Honeycomb ........................................ 22
3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 34
3.2 Desain CC 3 Dimensi ........................................................................ 35
3.3 Chasing Catalytic Converter ............................................................. 36
3.4 Dimensi Katalis Bentuk Sarang Laba-laba ....................................... 36
3.5. Katalis Kawat Kuningan dan Kawat Tembaga ................................. 36
3.6 Proses Pembentukan Sarang Laba-laba Pada Katalis ....................... 36
3.7 Tabung Orsat ..................................................................................... 39
3.8 Knalpot Dengan Catalytic Converter ................................................ 41
3.9 Pengujian Dengan Knalpot Modifikasi CC ...................................... 41
4.1 Grafik Hubungan Antara Emisi Gas CO ............................................ 49
4.2 Grafik Hubungan Antara Emisi Gas O2 ............................................ 52
4.3 Grafik Hubungan Antara Emisi Gas CO2 .......................................... 54
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
Curriculum Vitae ....................................................................................... 63
Rancangan Desain Catalytic Converter 1 ................................................. 65
Rancangan Desain Catalytic Converter 2 ................................................. 66
Rancangan Desain Catalytic Converter 3 ................................................. 67
Data Hasil Pengujian CC Berbahan Baja .................................................. 68
Data Hasil Pengujian CC Berbahan Kuningan ......................................... 69
Data Hasil Pengujian CC Berbahan Tembaga .......................................... 70
Jurnal JEMME .......................................................................................... 71
Lembar Presentasi Skripsi ......................................................................... 82
Lampiran Lain-lain.................................................................................... 91
DAFTAR PUSTAKA
Arifin, J. dkk. 2017. Pengaruh Jenis Elektroda Terhadap Sifat Mekanik Hasil
Pengelasan SMAW Baja ASTM A36. Jurusan Teknik Mesin. Fakultas Teknik :
Universitas Wahid Hasyim Semarang.
Arismunandar,W. 1998. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Bandung : Penerbit ITB
Bandung
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.
Chusnul. M, 2005, Study Penggunaan Katalis CuO/yAL203 sebagai Catalytic
Converter Untuk Mereduksi Emisi CO, ITS, Surabaya.
Data Pertamina Jakarta, (2001).
Degobert, P. 1995. Automobiles and Pollution. Society of Automotive Engineers.
Inc.Pp : 24 – 372.
Dowden D.A., dkk, 1970, Catalytic Hand Book, Verlag New York, Inc
Heisler H., 1995 Advance Engine Techology Hodder Headline Group, London.
Intisari, 1999, upaya mengurangi emisi gas buang kendaraan bermotor .
Irawan B., 2003, Rancang Bangun Catalytic Converter Dengan Material Substrat
Tembaga (Cu) Untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP
Obert. E. F., 1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution, Third Edition.
Harper & Row, Publisher, Inc, New York.
Perry, R.H. and Green, D.W., 1997, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 7𝑡ℎ ed,.
Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
60
Rosyidah, Afifah., 1998. Pengaruh Komposisi Katalis Campuran CuO, NiO dan 𝐶𝑟2𝑂3
Terhadap Optimasi Oksidasi Karbon Monoksida, Tesis Master yang Tidak
Dipublikasikan, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Surdia, T. 1985. Pengetahuan Bahan Teknik, Edisi ke-4, PT Pradnya Paramita, Jakarta
Swisscontact, 1998, Program Udara Bersih Uji Emisi, Seri Otomotif, Jakarta.
Tugaswati, Tri. 2007. Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor dan Dampaknya
Terhadap Kesehatan.
Warju, 2006, Pengaruh Penggunaan Catalytic Converter Tembaga Berlapis Mangan
Terhadap Kadar Polutan Motor Bensin Empat Langkaah. Instiut Teknologi
Surabaya.
Yayasan Toyota – Astra. (1985) Materi Pelajaran Engine Group. PT.Toyota Astra
Motor, Jakarta.
Yuliastuti, Ambar. 2008. Estimasi Sebaran Keruangan Emisi Gas Buang Kendaraan
Bermotor di Kota Semarang. Skripsi. Jurusan Perencanaan Wilayah dan Kota.
Semarang : Universitas Diponegoro
Recommended