bab iii metodologi penelitian merencanakan dan merancang...
Post on 07-Nov-2020
6 Views
Preview:
TRANSCRIPT
31
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang dipergunakan adalah metode eksperimental. Penelitian ini
adalah untuk membandingkan hasil percobaan emisi gas buang sebelum melewati
catalytic converter dan sesudah melewati catalytic converter, menggunakan sarana
laboratorium otomotif sebagai basis mendapatkan data percobaan.
3.1 Merencanakan Dan Merancang Catalytic Converter
Berdasarkan landasan teori yang sudah ada maka dilakukan
perancangan pembuatan Catalytic Converter serta persiapan yang diperlukan
untuk melakukan penelitian.
3.1.1 Perhitungan Dimensi
Pada saluran gas buang kendaraan bermotor terdapat Exhaust
Manifold, sambungan Exhaust. Catalytic Converter ditempatkan antara
Exhaust manifold dengan sambungan Exhaust, maka dengan begitu
diharapkan katalis mendapatkan temperature yang cukup dari mesin untuk
bereaksi dengan gas buang.
3.1.2 Desain Chasing Catalytic Converter
Perancangan chasing untuk katalis ini berdasarkan bentuk dari
saluran gas buang kendaraan yang tentunya sudah disesuaikan dengan
engine stand yang sudah ada, seperti : menyamakan iner diameter pipa
saluran gas buang pada engine stand, menyamakan tebalnya plat sebagai
rumah katalis supaya panas dapat disalurkan secara merata. Dan didapatkan
dimensi dan bentuk chasing dari catalytic converter sebagai berikut:
32
Gambar 3.1 Desain Catalytic Converter 3 dimensi
Gambar diatas adalah Dimensi dari bentuk chasing dari Catalytic Converter, dimana
Panjang 80,00 mm dan diameter 84,00 mm. Pada gambar 3.2 dibawah adalah gambar
penampang sesungguhnya dari chasing Catalytic Convereter, yang mana nantinya sebagai
tempat Catalyitic Converter dari bahan kuningan berbentuk sarang Laba- laba akan dipasang
didalamnya.
Gambar 3.2 Penampang Casing catalytic converter
33
3.1.3 Desain katalis bentuk sarang laba – laba
Gambar : 3.3 Dimensi katalis bentuk sarang laba - laba
Gambar diatas adalah dimensi dari katalis yang bentuknya menyerupai sarang laba-
laba. Diameter katalis yaitu 84,00 mm dan jarak antar kawat yang sejajar melingkar 3,00 mm.
3.1.4 Alat dan bahan untuk pembuatan Katalis
Bahan yang digunakan untuk pembuatan katalis adalah sebagai berikut:
• Kawat Kuningan dengan diameter 0,9 mm
Alat yang digunakan untuk pembuatan katalis adalah sebagai berikut :
• Penggaris
• Tang
• Tang Cucut
34
Gambar 3.4 Alat dan bahan pembuatan katalis
3.1.5 Pembuatan Katalis
Bahan pembuatan katalis ini adalah Kuningan berdiameter 0,9 mm. Bentuk
kawat membentuk lingkaran dengan diameter 84 mm. Ikat kawat ukuran 84 mm
pada diagonal lingkaran atau bentuk ( + ), kemudian lilitkan kawat melingkar dari
sisi luar kesisi dalam diagonal membentuk lingkaran menyerupai sarang laba-laba,
dengan jarak tiap sirip – siripnya 3-5 mm. agar rangkaian tidak terlepas ikat dengan
serat dari kawat tembaga berukuran kecil atau dibawah 0,5 mm. proses awal
pembuatan katalis dapat dilihat pada gambar berikut.
35
Gambar 3.5 Proses awal pembuatan katalis Sarang Laba- laba
Untuk selanjutnya membuat katalis dengan bentuk yang sama dan ukuran yang sama.
Buat model sarang laba – laba ini sebanyak 10 buah seperti terlihat pada gambar berikut.
Gambar 3.6 Membuat katalis sebanyak 10 buah
Setelah proses pembuatan sarang laba-laba selesai, siapkan anyaman kawat
Kuningan dengan ukuran panjang 80 mm. Susun berjajar Kuningan berbentuk
sarang laba-laba pada tembaga dengan jarak 5 mm, kemudian selubungkan kawat
36
anyaman tersebut pada rangkaian. Kemudian kunci menggunakan serat kawat
tembaga agar tidak terlepas. Setelah terkunci maka rangkaian akan tampak seperti
gambar dibawah ini.
Gambar 3.7 Proses Pembuatan Katalis bentuk sarang laba-laba yang telah selesai dan siap
untuk diuji.
Setelah proses pembuatan katalis kuningan berbentuk sarang laba- laba selesai, maka
selanjutnya katalis di masukkan ke dalam chasing knalpot kendaraan bermotor dan telah siap
untuk dilakukan pengujian dengan menggunakan alat uji emisi gas buang (Gas Analyzer).
3.2 Pelaksanaan Pengujian
3.2.1 Persiapan Pengujian
1. Peralatan Mekanik
Peralatan mekanik yang harus disiapkan untuk proses pemasangan maupun
pelepasan Catalytic Converter dari Chasing knalpot. Diantara peralatan
mekanik yang harus disiapkan adalah Kunci Pas, kunci ring, Obeng Plus
Minus, Tang dll.
2. Alat ukur emisi gas buang
37
Gas Analyzer
Merk : Tecnotest MOD 488 Plus
Volt : 220 V
Hertz : 50/60
Watt : Max 70
Pressure : 860 : 1060 hPA
Nominal Flow Up : 101/min
Warming Up : Max 15 min
Zero Set : Automatic
Check : Automatic
Dimensi : 400x180x420 mm
Gambar : 3.8 Gas Analyzer Tecnotest MOD 488
(Lab. Otomotif universitas negeri Malang)
3. Engine
Spesifikasi Engine Stand
38
Type : Honda Supra X 125
Engine : 4-Stroke, 1 Silinder, SOHC
SytemBahanBakar : PGM-FI
Volume Silinder : 124,89 cc
System pengapian : DC, CDI
Gambar 3.9 Engine Stand yang dipergunakan untuk pengujian
3.2.2 Prosedur Pengujian
1. Pemanasan mesin selama 10 menit yang bertujuan untuk mempersiapkan mesin
pada kondisi kerja.
2. Pengujian gas buang tanpa catalytic converter.
Pengukuran ini memiliki tujuan untuk mengetahui jumlah emisi gas buang
yang dicetakoleh gas analyzer. Data yang didapatkan dalam proses pengukuran ini
39
digunakan sebagai pembanding dengan data dari pengukuran dengan menggunakan
catalytic converter. Langkahnya sebagai berikut :
1. Mesin keadaan menyala dalam kondisi idle 1.000 rpm.
2. Pasang alat ukur temperature pada badan knalpot kemudian lihat hasilnya.
3. Pasang alat ukur rpm pada kabel busi.
4. Masukkan purbe sensor diujung knalpot dan tunggu selama 10 menit.
5. Tekan tombol mulai pada gas analyzer untuk memulai analisa.
6. Tekan tombol print untuk mencetak hasil analisa
7. Setelahmencetak data darialatukur, catat data padakertas yang disediakan.
8. Kemudianlangkah yang sama dilakukan kembali dengan putaran mesin yang
berbeda yaitu : 1000 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3500 rpm. Setelah langkah
tersebut selesai maka pengukuran emisi gas buang tanpa katalis telah selesai.
Gambar 3.10 Pengujian tanpa menggunakan Catalytic Converter
40
Pada gambar diatas yaitu pada saat dilakukan pengujian emisi gas buang
sebelum dipasang Catalytic Converter. Pada pengujian ini knalpot dipasang dalam
kondisi normal tanpa adanya katalis, kemudian dilakukan uji dengan alat gas
analyzer. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana perbandingan yang
dihasilkan ketika sebelum dipasang dan setelah dipasang catalytic converter.
3. Pengujian dengan Catalytic Converter
Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan seperti
berikut:
a) Setelah mesin dimatikan dan sudah dalam keadaan temperature mesin tidak
panas, langkah awal melepaskan cover casing katalis dengan membuka
screw pengunci, kemudian masukkan catalytic converter kedalam casing
setelah itu di tutup oleh cover dan kunci dengan screw. Pastikan sambungan
dalam kondisi rapat dan tidak ada kebocoran.
b) Setelah unit catalytic converter sudah terpasang dengan benar, mesin
dihidupkan kembali lalu pengukuran diulangi kembali sesuai pengukuran
yang pertama.
c) Pengukuran dilakukan dengan berbagai variasi putaran seperti pada
pengujian pertama.
d) Selesai.
41
Gambar 3.11 Pengujian dengan menggunakan Catalytic Converter
Pada gambar diatas pengujian emisi gas buang dengan menggunakan Catalytic
Converter, yaitu bahan katalis dipasang didalam saluran buang (knalpot) untuk mendapatkan
perbandingan dengan pengujian yang sebelumnya.
3.2.3 Variabel Pengujian
a. Variable kendali yang meliputi jenis bahan bakar yang digunakan adalah
Pertalite, tebal tembaga untuk katalis adalah 0,9 mm. jarak sirip- siripnya 3-
5 mm, jarak antar jarring laba-laba adalah 10 mm, dengan diameter 80 mm.
b. Variable perubah yang meliputivariasi rpm mesin, darimulai 1000 rpm,
2000 rpm, 2500 rpm, dan 3500 rpm.
c. Tanpa katalis dan dengan katalis berbahan kawat kuningan berbentuk
sarang laba-laba
Variable respon yang meliputi konsentrasi emisi gas buang tanpa katalis
dan konsentrasi emisi gas buang dengan katalis.
42
3.2.4 Prosedur Pengambilan Data
Data diambil dari nominal angka yang tertera pada monitor Gas Analyzer,
dengan cara mencatat secara langsung tiap variable yang diukur bersamaan dengan
pengambilan data temperature (°C) casing katalis. Diantara gas analisis yang tertera
adalah HC, CO, CO2, O2. Pengambilan data pengujian pada Gas Analyzer dapat
dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3.12 Pengambilan data melalui Gas Analyzer
3.2.5 Analisa Data
Data yang diperoleh akan dianalisa secara Deskriptif dengan melihat melalui
tampilan grafik-grafik yang ada untuk mengetahui seberapa berarti pengaruh variasi
– variasi yang dilakukan dalam penelitian ini terhadap emisi gas buang HC dan CO.
3.2.6 Waktu dan Tempat Penelitian
Waktu pengujian dilaksanakan pada hari kamis tanggal 09 Januari 2017, di
Laboratorium teknik Otomotif Universitas Negeri Malang.
43
3.2.7 Skema Penelitian
Tidak
Ya
Start
Merencanakan dan mendesain Catalytic Converter
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan catalytic converter
Pengujian catalytic converter
Pemasangan gas analizer
Pengujian tanpa Catalytic Converter
Pengujian dengan Catalytic Converter
Pengambilan data gas buang
Analisa data
Kesimpulan
Finish
Hasil analisa data: baik/kurang
top related