Pemeriksaan Gas Buang

oleh;

Junisra Syam

Excellence Automotive Training International Phone : 0818126453 Email ; junisra@cbn.net.id jun.syam@gmail.com

Mekanik/Teknisi Profesional akan memeriksa gas buang dengan cepat dan akurat.

Buka pintu dan jendela, atau pindahkan kendaraan ke luar.

Aturlah ventilasi udara sebaik-baiknya sewaktu mesin dihidupkan dalam bengkel.

Gas buang terdiri dari zat-zat yang beracun/berbahaya untuk kesehatan.

Ingat!

HC, CO, NOx, HC, CO, NOx, HC, CO, NOx

Perbandingan Campuran Udara Bensin (χ)

Pemakaian bahan bakar pada mesin bensin sangat tergantung dari perbandingan campuran bahan bakar dan udara, konsumsi bensin akan lebih rendah bila perbandingan campuran dengan udara sekitar 1 : 15, hal ini berarti 1 kg bensin dicampur dengan 15 kg udara. Angka perbandingan tersebut dapat kita hitung sama dengan 11500 liter udara bercampur dengan 1 liter bensin.

Secara tepat perbandingan campuran bensin dan udara yang ideal untuk proses pembakaran pada mesin adalah; 1 : 14,7

Perbandingan campuran tersebut tidak bisa diterapkan terus menerus pada setiap keadaan operasional, contohnya; saat putaran idel dan beban penuh kendaraan mengkonsumsi campuran udara bensin yang gemuk, sedangkan dalam keadaan lain pemakaian campuran udara bensin bisa mendekati yang ideal.

1

11.500 literUDARA 1 liter

BENSIN

Perbandingan campuran bensin dan udara yang ideal (campuran bensin udara untuk pembakaran dengan tingkat polusi yang paling rendah) adalah 1 : 14,7 atau dalam ukuran liter dapat disebutkan 1 liter bensin secara ideal harus bercampur dengan 11500 liter udara.

Simbol perbandingan udara yang masuk ke silinder mesin dengan jumlah udara menurut teori dinyatakan dengan = χ (lambda)

χ = Jumlah udara masuk Jumlah syarat udara menurut teori

Jumlah udara yang masuk lebih kecil dari jumlah syarat udara dalam teori, pada situasi ini mesin kekurangan udara, campuran gemuk, dalam batas tertentu dapat meningkatkan daya mesin.

Jumlah udara masuk ke dalam silinder mesin sama dengan jumlah syarat udara dalam teori

χ = 1

χ < 1

χ > 1

Jumlah udara yang masuk lebih banyak dari syarat udara secara teoritis, saat ini mesin kelebihan udara, campuran kurus, daya kurang.

Dalam situasi seperti ini campuran bensin udara sangat kurus sehingga pembakaran berkemungkinan tidak dapat terjadi pada tempat yang lebih l

χ > 1,2

2

χ terlihat pada alat ukur; 0.996

Semua sistem induksi bahan bakar; karburator maupun sistem injeksi bertujuan untuk membuat campuran bensin dan udara agar bisa terbakar dalam ruang silinder mesin.

Pada mesin bensin yang memakai karburator, percampuran bensin dan udara masih bersifat alami yaitu bensin dapat bercampur dengan udara karena diisap. Kelemahan yang terjadi adalah karena berat jenis bensin tidak sama dengan udara, maka berbandingan campuran yang ideal akan sulit tercapai.

Perbandingan CampuranKaya/Gemuk

PerbandinganCampuran

Kurus

PerbandinganCampuran Ideal

N (Daya Mesin)

Be (pemakaian BBM)

Grafik; Perbandingan Campuran (χ), Pemakaian Bahan Bakar dan Daya 1.21

3

Untuk memperbaiki kekurangan karburator, saat ini diterapkan sistem injeksi bensin, perbandingan bensin yang diberikan seoptimal mungkin disesuaikan dengan udara yang diisap oleh mesin, sehingga effisiensi pemakaian bahan bakar dapat lebih ditingkatkan dan polusi gas buang lebih rendah.

Perbandingan campuran yang sesuai dapat diraih dengan mengukur secara tepat jumlah udara yang masuk ke dalam silinder pada setiap tingkat kerja; suhu, putaran, beban serta faktor-faktor lain, perbandingan campuran bensin dengan udara selalu diusahakan mendekati kerja mesin yang optimal, dan hasil gas buang yang relatif bersih.

Campuran bensin udara sistem injeksi juga lebih homogen pada setiap silindernya karena masing-masing saluran masuk memiliki injektor untuk menyemprotkan bahan bakar.

Saluran masuk juga dapat dibuat sama panjang dan lebih besar, bahkan saluran masuk saat ini juga bisa bersifat variabel (variable intake manifold); dapat memanjang dan memendek sesuai dengan putaran dan beban mesin dengan demikian tingkat effisiensi volume silinder dapat ditingkatkan dan pada akhirnya torsi maksimum juga dapat dipertinggi serta lebih merata pada setiap putarannya.

Grafik; Perbandingan Campuran dan Emisi

4

Dengan bantuan grafik di atas, kita dapat menganalisa kesalahan-kesalahan yang terjadi pada mesin seperti; kondisi mekanisme mesin, kesalahan sistem pengapian dan bahan bakar, kesalahan manajemen mesin dan lain-lain. Kebanyakan mekanik otomotif masih menganggap 4 Gas Analyser sebagai tester, yang hanya digunakan pada saat melakukan pengetesan gas buang setelah pekerjaan servis, untuk memenuhi standar persyaratan emisi yang ditentukan oleh pemerintah.

Sesuai dengan namanya yaitu; 4 Gas Analyzer, maka selayaknya perlengkapan tersebut dioptimalkan penggunaannya, sehingga dapat dipakai sebagai alat bantu diagnosa yang diperlukan setiap saat, guna menginterpretasikan keadaan mesin, dikombinasikan dengan pemakaian scan tools dan multitester, serta alat yang lain.

Pada grafik halaman 3 diperlihatkan hubungan perbandinginan campuran bensin udara dengan daya mesin yang dihasilkan (N), serta pemakaian bahan bakar (be).

Perbadingan campuran bensin dan udara yang dalam istilah teknik otomotif disimbulkan dengan faktor lambda (λ) sangat menentukan emisi yang dikeluarkan oleh mesin (grafik atas) Perbandingan campuran bensin dan udara mengalir ke dalam silinder mesin pada saat langkah, maka diperlukan persyaratan tertentu pada langkah tersebut, agar perbandingan campuran yang ideal didapatkan.

Meskipun perbandingan campuran bensin dan udara saat ini sudah ditakar secara elektronis oleh ECU, namun faktor mekanisme mesin masih sangat dominan mempengaruhinya, sehingga emisi yang dihasilkan mesin perlu dianalisa untuk diagnosa, sebelum membuat keputusan pekerjaan selanjutnya.

5

kW

70

60

50

40

30

20

10

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Nm

80

100

120

140

Rpm

Contoh Grafik; Torsi dan Daya Mesin

6

Pada putaran berapakah kira-kira terjadi campuran udara bensin yang ideal (χ = 1) ? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Kualitas dari poses pembakaran campuran udara bensin adalah sangat penting, meskipun nilai perbandingan campurannya sudah ideal (misalnya lambda = 1), akan tetapi waktu mulainya saat pembakaran, atau besarnya Cetusan bunga api pada busi sangat mempengaruhi efisiensi thermis yang dihasilkan mesin sekaligus mempengaruhi emisi.

Saat pengapian harus diatur secara tepat dan selalu berbeda dari setiap kondisi operasional mesin dan tergantung dari; suhu air pendingin, putaran dan beban mesin, jenis bahan bakar yang dipakai, detonasi serta kadar oksigen yang terkandung dalam gas buang dll.

Sistem pengapian konvensional, pengontrolan saat pengapian hanya berdasarkan putaran dan beban mesin saja, sedangkan mesin-mesin yang menerapkan engine management memungkinkan mengontrol saat pengapian berdasarkan banyak parameter, dengan demikian akan diperoleh perbandingan campuran udara bensin yang ideal, tekanan pembakaran yang optimal, pemakaian bahan bakar yang lebih irit, serta emisi/gas buang yang berwawasan lingkungan.

Disamping beberapa faktor di atas yang berpengaruh terhadap emisi/gas buang, daya/kekuatan pengapian juga sisi lain yang dapat mempengaruhi kualitas pembakaran, oleh karena itu busi sebagai komponen sistem pengapian harus mempunyai syarat-syarat tertentu seperti;

Besar celah elektroda busi harus diukur sedemikian rupa, agar dapat mengaktifkan pembakaran dalam volume yang besar serta bervariasi, celah elektroda yang lebih besar akan dapat mereduksi HC, akan tetapi celah yang terlalu besar bisa menyebabkan kemampuan pengapian jadi menurun.

Za. Saat Pengapian yang tepat dapat menghasilkan tekanan pembakaran yang optimal, emisi/gas buang yang lebih bersih.

Zb. Saat pengapian yang terlalu maju, menyebabkan detonasi, suhu mesin terlalu tinggi, emisi yang jelek dan dapat menimbulkan kerusakan mesin

Zc. Saat pengapian terlambat, campuran udara bensin tidak terbakar dengan sempurna, daya mesin turun emisi CO dan HC sangat banyak

40

20

0

bar

TMB TMA0 25

Za

Zb

Zc

50 75-25-75 -50

7

Busi harus ditempatkan sedemikaian rupa agar dapat membakar dengan mudah campuran udara bensin. Konstruksi busi juga harus dapat mengalirkan panas yang berlebihan akibat proses pembakaran. Pengaruh Saat Pengapian Terhadap Emisi.

Emisi HC dan CO Saat pengapian harus ditetapkan secara kompromis antara daya mesin yang diharapkan dengan kadar emisi yang berwawasan lingkungan, terutama pada HC dan CO. Perbandingan campuran udara bensin yang ideal adalah salah satu langkah untuk mereduksi kadar HC dan CO dalam emisi, disamping mengatur saat pengapian yang sesuai dengan segala kondisi operasional mesin. Pengajuan pengapian yang berlebihan dapat menyebabkan kadar HC dan CO dalam gas buang akan meningkat, oleh karena itu pengajuan pengapian berdasarkan engine management akan lebih sesuai untuk mereduksi HC dan CO.

Emisi NOx Emisi ini sangat tergantung dari perbandingan campuran udara bensin dan suhu ruang bakar. Pada perbandingan campuran dengan lambda = 0.99 sampai 1 akan terjadi kadar NOx yang maksimum dalam gas buang, karena NOx timbul akibat suhu ruang bakar yang semakin panas, oleh sebab itu pengajuan pengapian yang kompromis sangat diperlukan agar kadar NOx tidak berlebihan dalam gas buang.

Untuk mendapatkan daya mesin semaksimal mungkin, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya maka tekanan pembakaran maksimum harus tercapai sekitar 10 derajat setelah TMA, karena dibutuhkan waktu untuk perambatan api, maka campuran bensin-udara harus sudah dibakar sebelum TMA.

Busi Meloncatkan Api

Tekanan Pembakaran Maksimum

Agar diperoleh daya maksimum pada mesin maka diusahakan tekanan pembakaran mencapai maksimum dalam ruang bakar terjadi sekitar 10 derajat setelah TMA, maka tenggang waktu rambat api mulai dari busi melompatkan bunga api sampai tekanan pembakaran maksimum tercapai, haruslah diperhitungkan dengan cara menentukan/menyetel saat pengapian yang tepat

Setelah campuran bensin-udara dibakar oleh loncatan bunga api pada busi, maka diperlukan waktu tertentu bagi api untuk merambat ke seluruh ruang bakar, oleh sebab itu akan terjadi sedikit kelambatan antara awal pembakaran (busi memercikkan bunga api) dengan pencapaian tekanan pembakaran maksimum.

Karena kondisi operasional mesin yang selalu berubah-ubah, maka diperlukan beberapa komponen untuk memajukan atau memundurkan saat pengapian, sehingga pada sistem pengapian konvensional saat pengapian dapat disesuaikan dengan putaran dan beban mesin.

8

PAKAI LOGIKA, GUNAKAN ALAT

YANG TEPAT, DAPATKAN HASIL

SEMPURNA

9