its master 7868 2104202003 kesimpulan

220

Tesis

S-2 Rekayasa Konversi Energi

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan data hasil penelitian dan analisis data yang dilakukan dapat

disimpulkan beberapa hal penting yang menyangkut penggunaan catalytic

converter tembaga (Cu) berlapis mangan (Mn) terhadap kadar polutan gas buang

motor bensin empat langkah. Sebagai tambahan juga disimpulkan pengaruh

penggunaan catalytic converter tembaga (Cu) berlapis mangan (Mn) terhadap

unjuk kerja mesin, yaitu:

1. Ditinjau dari kadar polutan CO:

a. Dari delapan variasi komposisi catalytic converter tembaga (Cu) berlapis

mangan (Mn) mampu menurunkan kadar polutan CO di setiap putaran

mesin jika dibandingkan dengan kelompok kontrol 1 (standar).

b. Komposisi terbaik catalytic converter tembaga (Cu) berlapis mangan

(Mn) dalam menurunkan kadar polutan CO adalah 110 gr Cu + 90 gr Mn.

Katalis 110 gr Cu + 90 gr Mn efektif sebagai katalisator pada reaksi

oksidasi CO (CO + ½ O2 CO2) pada A/F 15 atau range temperatur

273 – 340oC. Penurunan tertinggi kadar polutan CO sebesar 96,36%

terjadi pada putaran mesin sekitar 9000 rpm. Sedangkan rata-rata

penurunan kadar polutan CO pada komposisi ini adalah 91,03%.

Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS

Tesis


2. Ditinjau dari kadar polutan HC:


mangan (Mn) mampu menurunkan kadar polutan HC di setiap putaran



(Mn) dalam menurunkan kadar polutan HC adalah 110 gr Cu + 90 gr Mn.

Katalis 110 gr Cu + 90 gr Mn efektif sebagai katalisator pada reaksi

oksidasi HC (2HC+ 1½ O2 H2O + 2CO2) pada A/F 14,7 atau range

temperatur 240 – 306oC. Penurunan tertinggi kadar polutan HC sebesar

94,74% terjadi pada putaran mesin sekitar 6500 rpm. Sedangkan rata-rata

penurunan kadar polutan HC pada komposisi ini adalah 74,61%.

3. Ditinjau dari torsi (T):


mangan (Mn) mampu menaikkan torsi yang dihasilkan mesin di setiap

putaran jika dibandingkan dengan kelompok kontrol 1 (standar).


(Mn) dalam menaikkan torsi yang dihasilkan mesin adalah 110 gr Cu +

90 gr Mn. Kenaikan tertinggi torsi sebesar 38,37% terjadi pada putaran

mesin sekitar 9000 rpm. Sedangkan rata-rata kenaikan torsi pada

komposisi katalis ini adalah 17,47%.

4. Ditinjau dari daya (P):


mangan (Mn) mampu menaikkan daya yang dihasilkan mesin di setiap

putaran jika dibandingkan dengan kelompok kontrol 1 (standar).


221

Tesis



(Mn) dalam menaikkan daya yang dihasilkan mesin adalah 110 gr Cu +

90 gr Mn. Kenaikan tertinggi daya sebesar 37,43% terjadi pada putaran

mesin sekitar 9000 rpm. Sedangkan rata-rata kenaikan daya pada

komposisi katalis ini adalah 17,58%.

5. Ditinjau dari konsumsi bahan bakar spesifik (sfc):


mangan (Mn) mampu menurunkan sfc di setiap putaran mesin jika

dibandingkan dengan kelompok kontrol 1 (standar).


(Mn) dalam menurunkan sfc adalah 110 gr Cu + 90 gr Mn. Pada

komposisi ini mampu menurunkan Sfc tertinggi sebesar 33,45% pada

putaran mesin sekitar 9000 rpm. Sedangkan rata-rata penurunan Sfc pada

komposisi ini adalah 20,55%.

6. Ditinjau dari tekanan efektif rata-rata (bmep):


mangan (Mn) mampu menaikkan tekanan efektif rata-rata (bmep) di

setiap putaran mesin jika dibandingkan dengan kelompok kontrol 1

(standar).


(Mn) dalam menaikkan tekanan efektif rata-rata (bmep) adalah 110 gr Cu

+ 90 gr Mn. Pada komposisi ini mampu menaikkan bmep tertinggi

sebesar 38,37 % pada putaran mesin sekitar 9000 rpm. Sedangkan rata-

rata kenaikan bmep pada komposisi ini adalah 17,47%.


222

Tesis


7. Ditinjau dari effisiensi thermal (ηth):


mangan (Mn) mampu menaikkan effisiensi thermal di setiap putaran



(Mn) dalam menaikkan effisiensi thermal adalah 110 gr Cu + 90 gr Mn.

Pada komposisi ini mampu menaikkan effisiensi thermal tertinggi sebesar

50,27% pada putaran mesin sekitar 9000 rpm. Sedangkan rata-rata

kenaikan effisiensi thermal pada komposisi ini adalah 26,27%.

8. Ditinjau dari level kebisingan (Sound Pressure Level, SPL):


mangan (Mn) akan menaikkan SPL di setiap putaran mesin jika

dibandingkan dengan kelompok kontrol 1 (standar).


(Mn) terhadap SPL adalah 170 gr Cu + 30 gr Mn. Pada komposisi ini,

terjadi kenaikan tertinggi SPL sebesar 3,7% pada putaran mesin sekitar

5500 rpm jika dibandingkan dengan kelompok kontrol 1 (standar). Rata-

rata kenaikan SPL pada komposisi ini sebesar 1,63%.


223

Tesis


5.2 Saran

Dari serangkaian pengujian, perhitungan, dan analisis data yang telah

dilakukan, maka dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut.

1. Penelitian ini menggunakan tembaga (Cu) berlapis mangan (Mn) sebagai

katalis, sehingga diperlukan penelitian lanjutan untuk mengetahui umur

katalis tersebut.

2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan delapan variasi komposisi

katalis tembaga (Cu) berlapis mangan (Mn) berpengaruh terhadap penurunan

kadar polutan CO dan HC. Oleh karena itu, perlu penelitian lanjutan untuk

variasi komposisi katalis yang lain.

3. Penelitian lanjutan perlu pengukuran terhadap kadar polutan NOx sehingga

diketahui keefektifan katalis tembaga berlapis mangan terhadap seluruh

polutan yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor.

4. Logam penyangga katalis dalam penelitian ini menggunakan logam tembaga

sehingga pada penelitian lanjutan perlu menggunakan logam penyangga yang

berpori, misalnya zeolit atau ceramik sehingga didapatkan katalis yang lebih

berpori dan luas permukaan efektif katalis yang lebih optimal.

5. Hasil penelitian menunjukkan adanya kenaikan level kebisingan yang

dihasilkan knalpot. Oleh karena itu, penelitian selanjutnya dapat

memodifikasi desain knalpot agar didapatkan level kebisingan yang lebih

rendah dengan tetap meningkatkan unjuk kerja mesinnya.

6. Pelapisan mangan (Mn) ke permukaan tembaga (Cu) dalam penelitian ini

dilakukan dengan cara disemprot (spray) dengan campuran lem perekat

khusus. Dan dari hasil penelitian juga ditunjukkan mangan mulai terbakar di


224

Tesis



225

atas temperatur 340oC, sehingga perlu dicarikan alternatif pelapisannya agar

lebih optimal kinerja katalisnya.

7. Penggunaan straight through pipa tembaga kurang efektif untuk penggunaan

dalam jangka waktu yang panjang karena di beberapa pengujian dijumpai

pipa yang melengkung, retak dan patah. Oleh karena itu, penggunaan straight

through pipa baja menjadi alternatif.

226

Tesis


DAFTAR PUSTAKA

3.000 CC Harus Beli Pertamax. Surya, 8 Juli 2005. Ananta dan Purbianto. (1989) Kimia 3, Program Ilmu-ilmu Fisik dan Biologi. Intan

Pariwara, Jakarta. Aris, Muhammad. (2005) Penggunaan Cu Murni di Exhaust Mufller dalam Upaya

Pengurangan Emisi Gas Buang, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Arikunto, Suharsimi. (1998) Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Proses. Rineka

Cipta, Jakarta. Arismunandar, Wiranto. (2002) Penggerak Mula: Motor Bakar Torak. Edisi

Kelima. Institut Teknologi Bandung, Bandung.Astika, I Komang. (2000) Studi Eksperimental tentang Pengaruh Penggunaan Tembaga sebagai Catalytic Muffler terhadap Emisi CO, HC, dan NOx pada Mesin Bensin 4 Langkah, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Bachrun, R. K. (1993) Polusi Udara Perkotaan, Pemantauan dan Pengaturan. Lab

Termodinamika PAU ITB, Bandung. Baxa, Donald E. (1982) Noise Control in Internal Combustion Engine. John Wiley

& Sons, Inc, New York. Biro Pusat Statistik. (1996) Statistik Lingkungan Hidup Indonesia 1995. Jakarta. Cahyono, Arif. (2001) Pengaruh Katalis Oksida Tembaga dan Krom terhadap

Emisi Gas CO, HC dan Daya Mesin pada Kendaraan Bermotor, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Carberry, James J. (1976) Chemical and Catalytic Reaction Engineering. McGraw-

Hill, Inc., New York. Charles G, Hill, Jr. (1977) An Introduction Chemical Engineering Kinetics Reactor

Design. John Wiley & Sons, New York. Data Bappedal Pusat Jakarta, (1994). Dowden, D.A. at. all. (1970) Catalytic Hand Book. Verlag New york, Inc.


Tesis


Fitriyana, A. (2002) Uji Kemampuan Catalytic Converter Tembaga Nikel (CuNi) untuk Mereduksi Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Berbahan Bakar Premium, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Fogler Scotd H. (1992) Elements of Chemical Reaction Engineering. Second

Edition, Prentice-Hall International, Inc. Fox, R.W., and McDonald, A.T. (1998) Introduction to Fluid Mechanics. Fifth

Edition. John Wiley & Sons, Inc, New York. Hardjapamekas, Eddy D. (1985) Pengetahuan Bahan dalam Pengerjaan Logam.

Penerbit Angkasa, Bandung. Hardianto, Toto dkk. (1998) Pengembangan Metode dan Penyusunan Standar Uji

Dinamik Polusi Gas Buang Kendaraan Bermotor untuk Kondisi Indonesia. Laporan Tahun Pertama Penelitian Hibah Bersaing VI/I Tahun 1997/1998. ITB, Bandung.

Heisler, Heinz. (1995) Advanced Engine Technology. Edward Arnold, London. Herwijnen, T. V. (1973) On the Kinetics and Mechanism of the CO – Shift

Conversion on Copper / Zinc Catalyst, PhD Thesis, Techniche Hogeschool Delf.

Heywood, John B. (1988) Internal Combustion Engine Fundamentals.

International Edition. McGraw-Hill, Inc., New York. Husselbee, W. L. (1985) Automotive Cooling, Exhaust, Fuel and Lubricating

System. Reston Publishing Co., Virginia. Incropera, F. P., and DeWitt, D. P. (1996) Fundamentals of Heat and Mass

Transfer. Fourth Edition. John Wiley & Sons, New York. Jenbacher. (1996) Combustion Engines I Vol. I . Jenbacher. (1996) Combustion Engines II Vol. II. Jenbacher. (1996) Spark Ignition Engine Design Vol 3. Jingga, I Nyoman. (2000) Studi Eksperimen Penggunaan Magnesium sebagai

Pereduksi Polutan di Muffler Motor Bensin 4 Langkah, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Kiyaku, Yaswaki & DM. Murdhana. (1998) Teknik Praktis Merawat Sepeda Motor.

Pustaka Setia, Bandung.


227

Tesis


Krisbayu, A. (2001) Pengaruh Injeksi Oksigen pada Catalytic Converter Oksida Tembaga (CuO) terhadap Penurunan Karbon Monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) pada Emisi Gas Buang Mesin Berbahan Bakar Bensin, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Larderel, at all. (1995) The Human Face of the Urban Environment. Proceeding of

the Second Annual World Bank Conference on Environmentally Sustainable Development, Proceeding Series No. 6 The World Bank, Washington, D. C., USA. pp 58-62.

Mathur, Sharma L. (1975) Internal Combustion Engine. MacGraw-Hill Book

Company, Inc., New York. Maleev, V.L. (1945) Internal-Combustion Engines. Second Edition. McGraw-Hill

Book Company, Inc., Tokyo. Mirmanto, H., dkk. (1999) Rancang Bangun Catalytic Converter Tembaga (Cu)

pada Knalpot Kendaraan Angkutan Kota untuk menunjang Program Langit Biru. Lembaga Penelitian ITS, Surabaya.

Muhaji. (2001) Pengaruh Zeolit Alam dan Mangan (Mn) sebagai Katalis Silincer

Sepeda Motor 4 Langkah terhadap Kadar Emisi Gas Buang, Unjuk Kerja, dan Sound Pressure Level, Tesis Master yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Mulyono, (2002) Studi Eksperimen Pengaruh Penggunaan Ni-on-Cu sebagai

Catalytic Converter terhadap Emisi CO, HC, Daya Efektif dan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Pada Motor Bensin 4 Langkah, Skripsi yang Tidak Dipublikasikan, Universitas Negeri Surabaya, Surabaya.

Nazir, Moh. (1999) Metode Penelitian. Ghalia Indonesia, Jakarta. Nugroho, Joko. (2004) Uji Kemampuan Catalytic Converter Zeolit untuk

Mereduksi Polutan Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Berbahan Bakar Bensin, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Obert, Edward F. (1973) Internal Combustion Engine dan Air Pollution. Third.

Edition. Harper & Row, Publisher, Inc., New York. Pasar Motor Tumbuh 15%. Surabaya News, 26 Juli 2004.

Penjualan Mobil Capai 300.000. Produk Baru Gairahkan Pasar Otomotif. Kompas, 9 Juli 2005.


228

Tesis


Peavy, H.S., D. R. Rowe., and G. Tchobanoglous. (1985) Environmental Engineering. McGraw-Hill, Inc, Singapore.

Robert Bosch Gmbh. (1988) Automotive Electric/Electronic System. Stuttgart,

Jerman. 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.

Samorjai, Gabor A. (1994) Introduction to Surface Chemistry and Catalysis. John

Willey & Sons, Inc., Canada. Setahun, Tambah 100 Ribu Unit Jumlah Sepeda Motor di Surabaya. Jawa Pos, 12

September 2005. Setiawan, Eko Deddy. (2001) Studi Eksperimental terhadap Pengurangan Polutan

Gas Buang Motor Bensin 4 Langkah dengan Penggunaan Zeolit, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Sitorus, Ronald H, dkk. (2000) Reparasi dan Perawatan Mobil. Pionir Jaya,

Bandung. Solaiman. (1993) Batas Polusi Udara yang Dapat Diterima oleh Lingkungan.

Kursus Singkat Aspek Polutan Gas Buang dari Proses Pembakaran terhadap Lingkungan, Lab. Termodinamika PAU ITB, Bandung.

Sucahyo, Bagyo. (1999) Ilmu Logam. PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, Solo. Sutantra, I Nyoman. (2001) Teknologi Otomotif Teori dan Aplikasinya. Guna

Widya, Surabaya. Surdia, Tata & Shinroku Saito. (1992) Pengetahuan Bahan Teknik. PT Pradnya

Paramita, Jakarta. Suyanto, Wardan. (1989) Teori Motor Bensin. Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Jakarta. Swisscontact. (2000) Analisa Kinerja Mesin Diesel Berdasarkan Hasil Uji Emisi.

Jakarta. Toyota-Astra Motor Service Division. (1988) Dasar-dasar Automobil. Jakarta. Wardhana, Wisnu Arya. (2001) Dampak Pencemaran Lingkungan. Penerbit Andi,

Yogyakarta.


229

Tesis



230

Warju. (2003) Eksperimen tentang Pengaruh Penggunaan Catalytic Converter Kuningan (Cu+Zn) Berlapis Krom (Cr) terhadap Emisi Gas Buang (CO dan HC), Daya dan Sfc Pada Mesin Toyota Kijang Tipe 4K, Skripsi yang Tidak Dipublikasikan, Universitas Negeri Surabaya, Surabaya.

Yayasan Toyota – Astra. (1985) Materi Pelajaran Engine Group. PT. Toyota Astra

Motor, Jakarta. Yayasan Toyota – Astra. (1995) Toyota Step 2. PT. Toyota Astra Motor, Jakarta. Yayasan Toyota – Astra. (1995) Dasar – Dasar Automobil. PT. Toyota Astra Motor,

Jakarta.

its master 7868 2104202003 kesimpulan

Documents