11. sistem emisis kontrol

DAIHATSU TRAINING CENTER

GAS BUANG

ATMOSFIR

Atmosfir bumi yang biasa disebut “udara terutama terdiri dari dua gas : Oksigen (O2) yang menempati 21% volume atmosfir, dan nitrogen (N2) yang menempati 78% volume atmosfir. Sisanya yang 1% ditempati oleh berbagai macam gas,termasuk argon (Ar) yang berjumlah 0,94% dari sisa 1% dan carbon dioksid (CO2).

REFERENSI

Banyaknya gas dalam satuan volume, berbeda banyak bila dibandingkan dalam ukuran beratnya. Sebagai contoh, dinyatakan volume oksigen 21% dalam satuan berat kira-kira 23% dari atmosfir.

ZAT PENGHASIL POLUSI UDARA

Disamping argon dan carbon dioksid, masih banyak lagi zat yang dihasilkan manusia,seperti (CO). Gas hidro carbon (HC), Oksid nitrogen (NOx), sulfur diaoksida (SO2) dan lain-lain. Zat yang tidak diinginkan ini disebut “Air Pollutant” atau “pencemaran udara”. Seperti terlihat pada gambar dibawah, polusi udara bukan hanya karena mobil : sumber polusi lain misalnya pabrik, thermo electric power plant, heter bangunan, tempat pembakaran sampah, kapal terbang dan kapal laut. Pada pedoman training ini hanya diuraikan zat polusi yang dihasilkan oleh mobil.

MACAM-MACAM PENCEMARAN UDARA


ZAT PENCEMAR YANG DIHASILKAN MOBIL

Zat pencemaran dari hasil pembakaran atau uap bahan bakar (bensin atau solar) dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu CO, HC, dan Nox. Gas-gas ini mengganggu pernapasan, dan bahkan berbahaya terhadap manusia, binatang atau tanaman.

BAHAYA PENCEMARAN UDARA

Zat Pencemar

Sumber Utama di atmosfir Akibatnya keterangan

CO Mobil 93% generator gaya dan lain-lain 7%

• Mengganggu pertukaran oksigen didalam darah dan menyebabkan keracunan carbon monoksida. (Konsentrasi CO pada 30-40 PPM, melumpuhkan saraf, pada 500 PPM menyebabkan sesak napas dan pusing. CO yang tinggi dapat menyebabkan kematian.

-

HC Mobil pemurnian minyak bumi, pemakaian pelarut dan lain-lain 43%

• Organ pernapasan menjadi sakit Akibat dari utama photo chemical smog *2

NOx Mobil 93% pabrik, pembangkit daya, pemurnian minyak bumi 61%

• Sakit mata, hidung, tenggorokan. Batuk sakit kepala, paru-paru

• NO2 atmosfir, pada 3-5 PPM menghasilkan bau yang ,menyakitkan pada 10-30 PPM menebabkan sakit mata dan hidung. Pada 30-50 PPM menyebabkan batuk, sakit kepala.

Penyebab utama photo chemical smog *2

SO2 Mobil (diesel) 1% pabrik, pembangkit daya, pemanasan dan lain-lain 99%

• Gangguan pada selaput. Sistem pernapasan, dan menyebabkan radang tenggorokan

-


Komposisi Tipe gas

CO HC NOx

GAS BUANG 100% 55% 100%

UAP BAHAN BAKAR

- 20% -

Blow by gas - 25% -

REFERENSI

Hidrocarbon ialah zat yang mengandung atom hidrogen (H) dan carbon (C) yang bergabung dan membentuk macam-macam kombinasi yang disebut “molekul”. Ada beberapa macam hidrocarbon untuk bahan bakar, tetapi yang paling umum digunakan ialah bensin. Campuran beberapa hidrocarbon, tipe yang paling dominan didalam campuran disebut “octane” (C8H18).


GAS BUANG

Bila bensin terbakar, maka akan terjadi reaksi dengan oksigen membentuk carbon oksid (CO2) dan air (H2O). Reaksi ini dinyatakan sebagai berikut :

CARBON MONOKSID (CO)

CO dihasilkan oleh pembakaran tidak sempurna, akibat pembakaran kurang oksigen.

HIDROKARBON (HC)

HC ialah bensin mentah yang belum terbakar, yang berasal dari :

• Gas mentah yang keluar dari overlap katup masuk dan katup buang.

• Gas sisa dekat dinding silinder dan terbuang saat langkah buang.

• Gas belum terbakar yang tertinggal diruang bakar setelah misfiring ketika jalan menurun atau ketika engine brake.

• Gas mentah akibat pembakaran tidak sempurna karena pembakaran terlalu singkat dan campuran gemuk.


OKSID NITROGEN (NOx)

Nox dihasilkan oleh nitrogen dan oksigen didalam campuran, yang bergabung bila temperatur ruang bakar naik diatas 1800ºC.

UAP BAHAN BAKAR

Hidrocarbon mentah (HC) ini berasal dari uap bahan bakar dari tangki dan karburator yang bebas ke atmosfir.

BLOW BY-GAS

Blow by gas yaitu gas yang sudah dan belum terbakar yang keluar melalui celah piston silinder selama kompresi dan pembakaran. Blow by gas keluar bebas ke atmosfir melalui crankcase.

REFERENSIAda beberapa campuran molekul yang terdiri atas Nitrogen (N2) dan Oksigen (O2) yaitu NO, NO2, N2O, N2O3 dan lain-lain. Yang disebut “kosid nitrogen “ agar lebih mudah disebut “NOX”.


STANDART EMISI

SEJARAH

CO, HC, dan NOx didalam gas buang mobil (bersama dengan gas buang dari pabrik, pembangkit daya) merupakansumber polusi terbesar. Peraturan Emission control gas buang ditetapkan menjadi hukum di California pertama kali tahun 1960. oleh sebab itu sejarah peraturan emission control diberikan dibawah ini :

• 1943 : Mulai urbanisasi cepat di Los Angeles yang menghasilkan photochemical smog. Saat ini mulai ada problem polusi dari mobil.

• 1952 : Oleh A.J Haagen Smit dari universitas California ditemukan bahwa penyebab utama photochemical smog ialah sinar matahari yang mengenai gas buang.

• 1960 : Peraturan Emission Control (untuk CO dan HC) dijadikan undang-undang di California.

• 1970 : Aksi udara bersih, yang dipelopori senator Edmund Muskie, sebagai mandar peraturan emission control disahkan.

Sejak itu, hukum serupa telah disahkan di Jepang, Eropa dan negara lain. Kebanyakan hukum ini langsung dari hukum Emission Control Amerika atau EEC (Eropean Economic Community).


STANDART EMISI AMERIKA

Tes-tes dilakukan untuk menentukan apakah sudah sesuai sebagai contoh kendaraan dengan standar emisi Amerika, yang dilakukan dengan menempatkan kendaraan pada chssis dynamometer, dijalankan dalam mode LA#4 dilakukan sebagai berikut : Pertama, kendaraan dibiarkan 12 jam – 36 jam dengan temperatur sekeliling 20º-30ºC dalam laboratorium, kemudian distart dingin. Berat (g/mile) CO, HC dan NOx dari kendaraan diukur dengan konstan volume sampler (CVS) sambil kendaraan berjalan didalam chassis dynamometer dalam mode LA#4. sebagai tambahan bahwa nilai yang diperoleh adalah nilai untuk uap bensin dan blow by gas diperoleh dengan mode tes lainnya.

NILAI STANDART (Sampai 1990)

Yurisdiksi CO HC NOX

Federal 3,4 0,41 1,0

California 7,0 0,39 0,4*

*Nilai dari NOX untuk California untuk model 1998 dan seterusnya. (Nilai ini dengan kebebasan 0,7 untuk model tertentu).


REFERENSI

Constant Volume Sampler (CVS)

CVS adalah salah satu sistem yang digunakan untuk mengukur berat CO, HC, NOx yang terdapat pada gas buang mobil. Cara kerjanya adalah sebagai berikut :

Semua gas dari pipa buang dilarutkan dengan udara yang dimasukan ke ruang pencampur (mixing chamber) oleh Root blower. Jumlah gas buang dan udara yang dilarutkan diukur dengan counter dan sebagian besar gas campuran ini dikeluarkan dari sampler. Sebagian kecil campuran ini tertampung dalam Bag 1 dan berat masing-masing gas (CO, HC, NOx) diukur. Berat dari setiap gas diperoleh dengan mengalikan konsentrasi setiap gas dalam Bag 1 dengan berat jenis gas dan dengan volume yang dikeluarkan blower (yang diukur oleh counter).

W = C x D x V

Dimana W = berat gas

C = konsentrasi gas

D = berat jenis gas

V = volume yang keluar dari blower

Hasilnya harus diatur untuk mempertimbangkan temperatur dan tekanan ruangan, dan jumlah CO, HC, dan NOx didalam ruang udara sekeliling yang terdapat di Bag 2 sebelum dicampur dengan gas bekas. (Bag 2 berfungsi sebagai mengontrol terhadap udara didalam Bag 1, jumlah CO, HC, dan NOx didalam Bag 2 dikurang jumlah CO, HC, dan NOx didalam Bag 1)


STANDART EMISI

Pada umumnya negara-negara Eropa selain menggunakan standart amerika (misalnya Swedia, dan Swiss) menggunakan standart emisi gas buang EEC,disebut demikian karena mereka dibangun oleh Eropean Economic Community (EEC). Ada tiga standart EEC yaitu : tipe l, tipe ll, dan tipe lll.

Pada pengujian tipe l kendaraan dijalankan pada chassis dynamometer pada model seperti dibawah ini, dan berat CO, HC, dan NOx dari kendaraan diukur. Tes ini, seperti tes di Amerika, mulai dari start dalam kendaraan dingin setelah kendaraan dihidupkan (sekurang-kurangnya selama 6jam) pada 20º sampai 30ºC. Selama pengujian ini berat CO dan berat HC bersama NOx diukur dalam keadaan kendaraan dijalankan dalam 15 mode termasuk idling, percepatan putaran tetap, dan perlambatan, keadaan ini diulangi lebih dari tiga kali. Tidak seperti pengujian di Amerika, nilai standarnya berbeda tergantung dari berat kendaraan. Dalam pengujian tipe ll, berat jenis CCO pada RPM idle diukur, sedangkan dalam pengujian tipe lll, blow by gas diukur. Tidak seperti di Amerika, jumlah gas yang menyerap dari sistem bahan bakar tidak diukur.

NILAI STANDART

SCHEDULE PENGENDARAAN CARA EEC


STANDART EMISI JEPANG

Di Jepang, siklus 10 mode dan 11 mode sirklus keduanya digunakan.

PENGUKURAN SIKLUS 10 MODE

Siklus 10 mode ini terdiri dari 10 mode yang berbeda dalam pengendaraan, termasuk akselerasi, kecepatan konstan, decelerasi dan idling, yang memberikan simulasi kondisi pengendaraan. Metode ini disebut juga “metode start panas”. Kendaraan dipanaskan pada dynamometer chassis selama 15 menit pada kecepatan 40 km/jam. Kemudian kendaraan dijalankan dalam enam siklus, masing-masing terdiri dari 10 mode pengujian seperti yang ditunjukan dibawah. Jumlah gas buang dari siklus kedua sampai ke enam dikumpulkan dan diukur sepertidalam metode CVS.

PENGUKURAN SIKLUS 11 MODE

Mode ini sampai dengan metode siklus 10 mode, tetapi dengan kondisi pengendaraan dari kampung ke kota, kecepatannya relatif lebih tinggi dari pada pengujian 10 mode. Metode ini disebut juga “metode start dingin”.

Kendaraan disimpan selama 6 jam pada temperatur antara 20ºC sampai 30ºC. Pengukuran segera dimulai setelah mesin dihidupkan. Kendaraan dijalankan dalam empat siklus, setiap siklus terdiri dari 11 mode pengujian seperti ditunjukan dibawah. Gas buang dikumpulkan dari saat mesin dihidupkan sampain akhir pengujian, dan diukur seperti dalam metode CVS.

Kendaraan penumpang yang dapat mengangkut 10 atau beberapa penumpang

10 MODE 11 MODE

CO g/km

HC g/km

NOX g/km

CO g/test

HC g/test

NOX g/test

2.10 0.25 0.25 60 70 4.4

NILAI STANDART (Selama tahun 1989)

SCHEDULE PENGENDARAAN JEPANG



1. MENGUKUR KONSENTRASI CO DAN CO2

Dalam metode ini yang digunakan adalah cahaya (non dispersive infra red). Prinsip yang digunakan dalam metode pengukuran ini ialah bila infra red bersinar melalui campuran CO, CO2, NOx dan gas lainnya.

KONSTRUKSI DAN CARA KERJASinar dari sumber cahaya melalui sel pengukur dan sel pembanding. Bila konsentrasi gas yang diukur berubah. Karena sel perbandingan (comparator cell) berisi gas yang tidak menyerap sinar infra red, maka selalu mengirimkan sejumlah energi konstant ke sensor.Hal ini menyebabkan perbedaan kekuatan sinar infra red yang melalui setiap sel. Bila setiap sinar infra red pada setiap sel terputus-putus oleh “chopper” yang berubah menjadi tekanan dan menyebabkan getaran diapragma capasitor microphone pada sensor. Getaran ini berubah menjadi signal arus AC dan dikirimkan ke recorder analyzer.

2. MENGUKUR KONSENTRASI HCUntuk pengukuran ini digunakan FID (Flame lonization). Prinsip dibelakang ini adalah bila sejumlah kecil hydrokarbon berada didalam nyala hydrogen dengan temperatur nyala yang tinggi akan menyebabkan hydrocarbon tepisah, menghasilkan ion*. Ion ini dihasilkan sebanding dengan konsentrasi hydrocarbon. *atom dengan beberapa elektron.


KONSTRUKSI DAN CARA KERJA

Gas contoh dan gas bahan bakar dicampur dibagian (A) dan nozzle. Campuran ini kemudian dicampur dengan udara didalam ruang bakar. Tegangan negatif yang tinggi dihubungkan ke nozzle dan tegangan positif yang tinggi dihubungkan ke kolektor. Sensor mendeteksi ukuran arus (arus ion) yang mengalir diantara dua electroda (nozzle dan kolektor) dengan cara menghitung perubahan jumlah ion yang dihasilkan didalam nyala hydrogen. Konsentrasi HC dihitung sesuai dan hasilnya dikirim ke recorder.

PRINSIP FID


PRINSIP CLD

3. MENGUKUR KONSENTRASI NOX

Pada pengukuran ini, NDIR dan CLD digunakan. Prinsip yang digunakan oleh CLD, bila NO bersentuhan dengan O3 (ozone), akan terjadi reaksi kimia. Disamping itu dilepaskan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Jumlah cahaya yang dilepaskan sebanding dengan konsentrasi NO. selanjutnya pada temperatur tinggi, NOX berubah menjadi NO, yang menghasilkan reaksi kimia seperti diatas. Jumlah cahaya yang dihasilkan pada saat dilakukan pengukuran.

KONSTRUKSI DAN CARA KERJA

NO dan O3 disuplai ketabung reaksi sehingga terjadi reaksi kimia. Cahaya yang dihasilkan pada saat ini kemudian melalui filter dan di deteksi oleh photo multifleer (PM)di perbesar dan diukur untuk menentukan konsentrasi NO didalam gas buang.


PRINSIP PRODUKSI GAS BUANG

PERBANDINGAN UDARA BAHAN BAKAR TEORITIS

Perbandingan udara bahan bakar secara teoritis ialah perbandingan berat udara didalam campuran udara bahan bakar dengan berat bahan bakar. Seperti telah diuraikan sebelumnya, bensin adalah campuran beberapa tipe hydrocarbon, yang paling dominan ialah octane (C8H18). Bila sejumlah octane terbakar sempurna akan bercampur dengan oksigen diudara, dengan perbandingan seperti yang ditunjukan disebelah kiri tanda panah persamaan kimia dibawah untuk menghasilkan energi. Hasil reaksi ini (disamping energi) ialah gas CO2 dan air,dengan perbandingan seperti yang ditunjukan disebelah kanan tanda panah.

2C8H18 +2502 16CO2+18H2O Untuk memperoleh hasil diatas, bila 1 gram otane dibakar diperlukan 15 gram udara. Dengan demikian perbandingan bahan bakar udara secara teoritis ialah perbandingan udara terhadap bahan bakar untuk memperoleh pembakaran yang sempurna. Akan tetapi, bensin yang digunakan mobil adalah bukan oktan murni melainkan campuran oktan dan hydrocarbon lainnya. Karena itu, perbandingan udara bahan bakar teoritis biasanya lebih rendah dari 15, yaitu antara 14,4 sampai 15 (15 : 1).

PERBANDINGAN UDARA BAHAN BAKAR TEORITIS (15 :1)


Perbandingan udara bahan bakar secara teoritis mempunyai peranan penting dalam memahami bagaimana campuran terbakar. Bila perbandingan suatu campuran lebih rendah dari pada perbandingan teoritis (misalnya 10 :1), campuran akan menjadi terlalu gemuk dan pembakaran yang terjadi kekurangan oksigen.

Sebaliknya, bila perbandingan campuran lebih tinggi dari perbandingan teoritis (misalnya 20 :1), campuran akan menjadi terlalu kurus dan oksigen didalam pembakaran terlalu banyak.

CAMPURAN TERLALU GEMUK CAMPURAN TERLALU KURUS


GAS KARBON MONOKSIDA (CO)

Gas CO dihasilkan oleh pembakaran yang tidak sempurna karena kekurangan oksigen (misalnya disebabkan campuran yang terlalu gemuk).

Secara teori, tidak terbentuk CO bila terdapat oksigen yang melebihi perbandingan campuran teori (campuran menjadi terlalu kurus). Tetapi kenyataannya CO juga terjadi pada saat campuran kurus. Untuk itu terdapat tiga alasan sebagai berikut :

1. Pada oksidasi selanjutnya CO berubah menjadi CO2 (2CO + O22CO2) akan tetapi reaksi ini lambat dan tidak dapat merubah seluruh sisa CO menjadi CO2. karena itu pada campuran yang kurus sekalipun masih menghasilkan CO.

2. Pembakaran yang tidak merata disebabkan oleh tidak meratanya distribusi bahan bakar didalam ruang bakar.

3. Temperatur disekeliling silinder rendah, sehingga cenderung “quencing” artinya temperatur terlalu rendah untuk terjadinya pembakaran, sehingga api tidak mencapai daerah ini di dalam silinder.

REFERENSIDaerah Quencing Setelah busi meloncatkan api, selanjutnya api menjalar melalui ruang bakar hingga mencapai dinding silinder dibawah permukaan katup dan diatas piston. Pada daerah ini temperatur tiba-tiba turun sedemikian rendah sehingga nyala menjadi padam atau menjadi quencing karena terjadi penyebaran panas sebelum mencapai dinding dan lain-lain. Karena itu daerah ini disebut daerah quencing. Sisa bahan bakar yang belum terbakar pada daerah quencing ini dibuang pada saat langkah buang.


Konsentrasi (perbandingan volume metrik) dari CO didalam gas buang ditetukan oleh perbandingan udara dan bahan bakar. Campuran yang semakin kurus menghasilkan konsentrasi CO semakin rendah.

GAS HYDROCARBON

Bila uap bensin dipanaskan pada temperatur tinggi, terjadi oksidasi tetapi akibatnya adalah pembakaran tidak sempurna dan bahkan ada bagian yang tidak terbakar.

1. PERBANDINGAN UDARA – BAHAN BAKAR TIDAK BENAR

Pada titik tertentu, jumlah HC didalam gas akan berkurang dengan semakin gemuknya campuran. Disebabkan oleh pembakaran tidak sempurna dan kurang oksigen. Bila campuran kurus konsentrasi HC akan naik kembali seperti pada grafik.karena kurangnya bahan bakar menyebabkan rambatan api menjadi lambat,sehingga bahan bakar dibuang sebelum terbakar sempurna dan terjadi misfiring.

HUBUNGAN ANTARA PERBANDINGAN BAHAN BAKAR – UDARA DAN KONSENTRASI CO DIDALAM GAS BUANG.

2. KOMPRESI RENDAH

Selma decelerasi, throttle valve tertutup rapat. Hampir tidak ada udara tang ke silinder meskipun bensin masih melalui slow circuit. Kompresi rendah – campuran gemuk. Rendahnya kompresi dan oksigen menimbulkan misfiring, dan pembakaran jadi tidak sempurna, dalam gas buang terdapat HC mentah.

HUBUNGAN ANTARA PERBANDINGAN BAHAN BAKAR – UDARA DAN KONSENTRASI HC DIDALAM GAS BUANG.


3. OVERLAP KATUP

Saat katup masuk dan katup buang dalam waktu singkat terbuka bersama, sebagian HC terbuang melalui katup buang sebelum terbakar, disebut “Overlap blow by”.

4. QUENCHING

Temperatur nyala api turun tiba-tiba pada daerah quenching mencegah terjadinya pembakaran pada daerah ini.bahan bakar yang sebagian terbakar pada quenching zone ini dibuang pada wakyu langkah buang.

OKSID NITROGEN

95% dari NOx didalam gas bekas ialah Nitric oxid (NO), yang terbentuk didalam ruang bakar.

N2 + O22NO

PANASNitricoxide kemudian bereaksi dengan oksigen diatmosfir untuk membentuk nitrogen dioxside (NO2)

2NO + O22NO2

PANAS


1. PERBANDINGAN UDARA BAHAN BAKAR & TEMPERATUR RUANG BAKAR

Konsentrasi NOx pada campuran yang lebih kaya dari 16 : 1 turun drastis karena konsentrasi oksigen rendah, untuk campuran yang lebih kurus dari 16 : 1 karena pembakarannya lambat, dapat menghambat kenaikan temperatur api dalam ruang bakar sampai tingkat maksimumnya.

KONDISI PENGENDARAAN DAN GAS BUANG

Hubungan antara perbandingan udara bahan bakar dan produksi gas buang


1. WARM-UP

Sejak mesin dihidupkan dalam keadaan dingin s/d temperatur kerjanya yang normal yaitu 70º - 80ºC. keadaan dingin bensin tidak dapat menyerap dengan sempurna sehingga campuran menjadi gemuk ( 9 sampai 14 : 1) dan pembakaraan menghasilkan CO dan HC yang banyak.

2. IDLING

Temperatur diruang bakar rendah, bensin belum sempurna menjadi uap. Jika tidak disuplai bensin tambahan, agar campuran menjadi gemuk dan menyebabkan pembakaran tidak stabil. Konsentrasi CO dan HC akan meningkat karena pembakaran yang tidak sesuai, sedang konsentrasi NOx berkurang sampai nol disebabkan menurunkan pembakaran.

3. LOW & MEDIUM SPEED

Perbandingan ekonomiis udara sedikit lebih kurus dari pada perbandingan teoritis. Setiap mesin terdapat perbedaan, pada umumnya 14 sampai 16 : 1.

4. KECEPATAN TINGGI

Perbandingan udara bahan bakar menjadi gemuk antara 13 – 14 : 1


4. PERCEPATAN

Bila pedal gas ditekan, throttle valve terbuka lebar, udara yang terhisap dalam intake manifold akan bertambah, campuran menjadi gemuk, (8 : 1) dan konsentrasi CO dan HC bertambah. Maka kecepatan pembakaran, temperatur pembakaran dan konsentrasi NOx meningkat.

5. PERLAMBATAN

Kevakuman menurunkan kecepatan rambat api, dan menyebabkan api padam sebelum merambat keseluruh ruang bakar. Ini akan meningkatkan konsentrasi CO dan HC, juga memperendah suhu pembakaran, yang menurunkan konsentrasi NOx sampai hampir nol.

6. BEBAN BERAT

Keadaan dalam keadaan mendaki, mesin menerima beban berat. Dan campuran menjadi gemuk antara 11 sampai 13 : 1, konsentrasi CO dan HC menjadi tinggi, dan NOx menurun.


SISTEM PCV (Positive Crank Case Ventilation)


MESIN BERHENTI ATAU BACK FIRING (Pembakaran baik)

Katup menutup karena beratnya sendiri dan berat pegas.

IDLING ATAU PERLAMBATAN

Vakum yang dihasilkan cukup kuat, sehingga katup dapat bergerak ke atas (membuka). Volume blow by gas yang mengalir sedikit, karena saluran vakum sempit.

KEADAAN NORMAL

Bekerja vakuman normal, bila saluran vakum terbuka lebar.

PERCEPATAN ATAU BEBAN BESAR

Katup PCV terbuka penuh dan saluran vakum terbuka sepenuhnya.


SISTEM EMMISION CONTROL UAP BAHAN BAKAR (EVAP)

Sistem ini menambahkan metode untuk menjawab problema penguapan dari ruang pelampung ke sistem utama. Pada sistem ini outlet vent control valve menyalurkan uap dari ruang pelampung.


SISTEM THROTTLE POSITIONER (TP)

CARA KERJA :

1. Selama pengendaraan normal, pada TP port tidak terdapat vakum, sehingga pegas didalam TP mendorong diafragm ke kiri, menggerakan TP adjusting screw ke kiri.

2. Selama terjadi perlambatan tuas penghubung throttle valve menyentuh adjusting screw, sehingga throttle valve tidak menutup rapat. Selanjutnya vakum dari TP port bekerja pada diafragma melalui jet, memungkinkan throttle valve menutup secara perlahan.

SISTEM DASH POT (DP)

KEPERLUAN DENGAN TIBA-TIBA

Pada saat deselerasi, throttle menutup rapat, sehingga vakum intake manifold naik, bensin yang menempel menguap, sehingga campuran terlalu gemuk, karena kompresi turun pembakaran menjadi tidak sempurna dan HC serta CO bertambah banyak.

CARA KERJA :

BERJALAN NORMAL

Selama kendaraan berjalan normal, diafragma terdorong kekanan oleh pegas yang ada didalam DP.

DECELERASI

Selama deselerasi, pegas pembalik mendorong diafragma kekiri, mendorong udara keluar melalui VTV. Hal ini menyebabkan throttle valve menutup perlahan-lahan.



Kerja mesin TP port DP diafragm Throttle valve

Idling Vakum intake manifold Tertarik oleh vakum manifold

Pada posisi idling

Jelajah Hampir tekanan atmosfir Terdorong keluar oleh pegas diafragma

Posisi medium atau kecepatan

Deselerasi Vakum intake manifold Tertarik oleh vakum manifold

Membuka sedikit, menutup perlahan ke

posisi idling

REFERENSI

Tipe lain dari sistem DP untuk mesin EFI manfaat sistem ini untuk meningkatkan kemampuan pengendaraan.


SISTEM SPARK CONTROL

CARA KERJA Susunan ini menggunakan VTV untuk memperlambat bekerjanya vacum advancer. Cara kerjanya sebagai berikut :

1. Selama idlingSelama throttle menutup rapat, vakum bekerja hanya pada saat sub advance port dan sub diafragm tertarik maju untuk memperbaiki idling mesin.

2. Selama kendaraan berjalan (kecepatan rendah)Bila throttle valve terbuka, maka vacum yang bekerja pada sub advancer port tertutup sehingga pegas mendorong sub-diafragm kembali, mengakhiri percepatan.

3. Vacum pada main advance port kuat (kecepatan kendaraan tinggi)Vakum pada main advance port bertambah kuat, kevakuman yang kuat dari main advance port berangsur-angsur menarik diafragma, dengan demikian vacum advancer bekerja lebih lembut.


REFERENSI

VTV (Vacum Transmissing Valve)

VTV ialah alat pengontrol vakum yang bekerja pada vacum advancer atau sistem lainnya. Alat ini sering dipakai pada emision control. Tekanan yang berbeda adalah karena pengesetan antara A dan B, bila vakum diberikan kepada B, akan memerlukan waktu beberapa saat untuk menyamakan tekanan. Untuk menunda penggunaan kevakuman, penundaan makin lama bila orifice lebih kecil.


REFERENSI

GAS FILTERGas filter ini dipasang pada tempat pengambilan kevakuman dari intake manifold. Filter ini mencegah partikel carbon, bensin dan lain-lainnya masuk kedalam berbagai mekanisme pengontrol sistem emission control.

CHECK VALVECheck valve hanya mengalirkan gas kesatu arah seperti diperlihatkan pada gambar.

BVSV (Bi-metal Vacum Switching Valve)Katup ini bekerja dengan bantuan bi-metal plate yang bergerak sesuai temperatur sekeliling, membuka atau menutup saluran vacum.

SISTEM EGR (Exhaust Gas Recirculation)

Digunakan untuk mengurangi NOx dalam gas buang. Seperti telah diterangkan, kenaikan temperatur didalam ruang bakar menyebabkan NOx bertambah. Karena kenaikan temperatur meningkat akibat percepatan nitrogen dan oksigen bersenyawa. Dengan demikian cara terbaik untuk mengurangi NOx ialah dengan menurunkan temperatur dalam ruang bakar. Gas buang terutama terdiri dari CO2 dan uap air (H2O), yang merupakan gas lamban, dan tidak bereaksi dengan oksigen, sistem EGR mensirkulasi gas ini melewati intake manifold agar temperatur tempat pembakaran berkurang. Bila campuran bahan bakar udara dan gas buang bercampur, akan menyebabkan campuran menjadi kurus, dan panas yang dihasilkan pembakaran campuran ini terbuang oleh gas buang. Akibatnya temperatur maksimum diruang pembakaran menjadi turun dan produksi NOx menjadi berkurang.



REFERENSI

TVSV (Thermostatic Vacum Switching Valve)TVSV adalah suatu alat yang mengalihkan vakum dari suatu sircuit ke yang lain

disesuaikan dengan temperatur air pendingin. Cara kerjanya adalah sebagai berikut :1. Bila temperatur air pendingin rendah, maka thermowax menyusut memungkinkan

pegas mendorong torak ke bawah selalu melalui batang (gmbr 1). Kevacuman kemudian terjadi pada saluran K dan N. saluran M dan L saat ini berhubungan dengan udara.

2. Saat temperatur meningkat, maka thermowax berekspansi dan mendorong torak keatas. Ini memungkinkan kevakuman terjadi pada saluran L dan N (gmbr 2).

3. Saat temperatur meningkat lebih tinggi lagi, maka torak akan mendorong lebih keatas lagi. Kevakuman akan berhenti pada saluran N, dan terjadi kevakuman pada saluran L dan M (gmbr 3)

Mesin dalam keadaan dingin (temperatur pendingin dibawah 50ºCKetika mesin dalam keadaan dingin, port J dan M dari TVSV. Akibatnya udara atmosfir dari port J melalui port M dan check valve bergerak kebagian atas EGR valve, dan mendorong agar tetap menutup.

1. Mesin sudah hangat Throttle valve menutup penuh idlingSaat ini vakum manifold tidak melalui EGR por dan EGR “R” port, dan tidak bekerja pada EGR valve, karena itu tetap menutup dan gas buang tidak diresirkulasi. Selanjutnya karena mesin menjadi hangat (temperatur pendingin diatas 56ºC,port K dan M pada check valve).



2. Throttle valve diantara port 2 EGR “R”Pada saat ini, besarnya vakum yang bekerja pada EGR valve diatur oleh EGR vakum modulator sesuai dengan beban dan cara sebagai berikut : Vakum dari EGR port bekerja pada port P EGR vacum modulator, sedangkan gas buang bekerja pada chamber (A).

3. EGR “R” port terbuka oleh throttle valvePada saat ini, vakum dari EGR “R” port bekerja pada R modulator. Vakum yang bekerja pada EGR valve bertambah kuat, sehingga terbukanya katup bertambah lebar dan gas buang yang diresirkulasi bertambah.

4. Throttle valve membuka penuh Untuk membuka EGR valve membutuhkan kevakuman 70 mm Hg atau lebih. Sebab itu, beban berat tidak ada resirkulasi gas buang (kevakuman dibawah 70 mm Hg).


SISTEM CHOKE BREAKER

Choke breaker membuka katup choke dengan sudut tertentu, bila pemanasan telah mencapai temperatur tertentu, maka katup cuk akan terbuka. Ada dua tipe choke breaker: tipe satu tahap dan tipe dua tahap. Cara kerja tipe dua tahap ialah sebagai berikut :

CARA KERJA

DINGIN

Segera setelah mesin hidup, vakum intake manifold bekerja pada diafragm (A) melalui jet. Akibatnya diafragma (A) membuka katup choke ketahap pertama.

PANAS

Setelah pemanasan pada temperatur tertentu TVSV akan membuka, dan vakum intake manifold bekerja pada diafragm (B), sehingga katup cuk membuka sampai tahap kedua.


SISTEM CHOKE OPENER

Choke opener berfungsi untuk menjamin bahwa katup choke membuka setelah mesin cukup hangat (60ºC atau lebih). Setelah choke opener membuka katup choke, fast idle cam menjadi bebas dan putaran idle menjadi normal.

CARA KERJA

DINGINKetika mesin dalam keadaan dingin, TVSV membiarkan udara atmosfir kedalam ruang choke opener diapragm. Choke opener menyebabkan pegas menekan choke valve, sehingga tetap menutup.

PANASSetelah mesin dipanaskan, TVSV membiarkan vakum dari intake manifold bekerja pada ruang choke opener diapragm, sehingga katup choke membuka. Pada saat yang sama fast idle cam bebas melalui link yang menghubungkan ke choke valve.


SISTEM AIR SUCTION (AS) & AIR INJECTION

Bila udara ditekan kedalam exhaus manifold dan bila gas buang cukup panas, maka gas buang akan terbakar sebelum dibuang ke atmosfir, dan CO dan HC didalam gas ini berubah menjadi CO2 dan H2O yang tidak menimbulkan polusi. Untuk melakukan ini ada dua cara : metode air Suction (AS) dan metode air injection (AI).


HOT AIR INTAKESISTEM UDARA MASUK OTOMATIS

Pada sistem ini, temperatur udara masuk disensor oleh katup ITC (Intake Air Temperatur Compensating), yang secara otomatis membiarkan udara luar atau udara yang dipanaskan gas buang, hal ini tergantung pada temperatur udara masuk. Dilakukan untuk menjaga agar memelihara udara masuk pada temperatur optimum setiap saat agar pada temperatur dingin bahan bakar dapat menguap dengan baik, pemanasan mesin menjadi singkat dan stabilitas idling menjadi lebih baik. Ketiganya ini tujuannya untuk mengurangi jumlah CO dan HC dalam kandungan gas buang.


SISTEM HOT IDLE COMPENSATION

Ada dua tipe sistem HIC yang bekerja bersama-sama untuk mengontrol udara yang masuk ke intake manifold agar perbandingan campuran pada saat idling dalam temperatur tinggi tetap terpelihara.

SISTEM HOT IDLE COMPENSATION PADA Carburetor

Pada sistem ini, HIC valve dipasang pada karburator.

CARA KERJA

Untuk membuka dan menutup HIC valve digunakan elemen bimetal. Alat ini mengindera temperatur udara atmosfir. Pada temperatur dingin katup akan menutup, dan membuka bila temperatur panas.

Temperatur udara masuk Thermo Valve Sistem HIC

Dingin (dibawah 55ºC) Menutup Off

Panas (diatas 75ºC) Membuka On (volume dikontrol oleh HIC valve)

CATALYTIC CONVERTER

Catalytic ialah zat yang menimbulkan reaksi kimia yang zat ini sendiri tidak berubah bentuk maupun beratnya. Sebagai contoh bila HC, CO dan NOx dipanaskan dengan oksigen sampai 500ºC, tidak terjadi reaksi kimia. Tetapi bila melalui catalyst, terjadi reaksi kimia dan gas ini berubah menjadi CO2, H2O, dan N2 yang tidak berbahaya. Catalyst yang digunakan pada automotive catalystic converter berbeda tergantung dari tipe gas,tetapi biasanya platinum, palladium, iridium dan rhodium.

PENTING

Bila mengunakan bensin yang mengandung timah, permukaan catalyst converter harus selalu menggunakan bensin yang tidak mengandung timah.


REFERENSI

Temperatur kerja catalystPurification rate digunakan sebagai ukuran bila perbandingan gas polusi dan gas yang dirubah menjadi gas non polusi. Seperti terlihat dalam grafik, temperatur catalyst diatas 400ºC purification rate mencapai hampir 100%, artinya catalyst tidak bekerja dengan efisien pada temperatur dibawah 400ºC.

Ada tiga sistem catalystic converter, yaitu :

1. Sistem Oxidation Catalyst (OC)

2. Sistem Three-Way Catalyst (TWC)

3. Sistem Three-Way catalyst dan Oxsidation Catalist (TWC-OC)


Sensor O2 terdiri dari elemen yang terbuat dari Zirconium dioksid (semacam keramik), yang sisi dalam dan luarnya dilapisi oleh platinum tipis. Elemen ini pada temperatur rendah tahanan listriknya tinggi, karena itu tidak mengalirkan arus. Pada temperatur tinggi ion oksigen melalui elemen karena perbedaan potensial listrik yang diperkuat oleh platinum.

Didalam sistem EFI, ECU mengatur perbandingan udara bahan bakar dengan cara menambah atau mengurangi banyaknya bahan bakar yang diinjecsikan kedalam silinder oleh injector.

Didalam sistem yang menggunakan karburator.

Perbandingan campuran dikontrol dengan cara mengatur banyaknya udara yang ke air bleeder (bukan banyaknya bahan bakar yang disuplai ke silinder seperti pada sistem EFI). Campuran biasanya lebih gemuk daripada campuran teoritis.


Sistem hot engine compensation

Cara kerja

Dengan memutar kunci kontak OFF OVCV (Outer Vant Control Vale) menjadi OFF, sehingga membuka saluran antara ruang pelampung dan BVSV membuka ketika temperatur diruang mesin naik diatas 50ºC. Akibatnya uap bahan bakar didalam ruang pelampung tidak memasuki intake manifold, tetapi ke charcoal canister melalui OVCV dan BVSV. Bila mesin dihidupkan kembali (kunci kontak ON), OVCV ON dan menutup saluran antara ruang vakum dan BVSV. Bahan bakar didalam charcoal canister karena ditarik kembali ke intake manifold melalui purge port oleh vakum yang dihasilkan mesin.


11. sistem emisis kontrol

Documents