5. vvti dan rumus pembakaran_teknik otomotif

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


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


3/15


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


4/15


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


5/15


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


6/15


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


7/15


8/15


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


9/15


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.


10/15


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)


11/15


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.


12/15


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


13/15


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


14/15


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


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,


15/15



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

5. vvti dan rumus pembakaran_teknik otomotif

Documents