PENGARUH PENGGUNAAN TURBO ELEKTRIK DAN SARINGAN UDARA MODIFIKASI TERHADAP KADAR EMISI GAS BUANG CO DAN HC SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN 2009

Transkripsi

1 PENGARUH PENGGUNAAN TURBO ELEKTRIK DAN SARINGAN UDARA MODIFIKASI TERHADAP KADAR EMISI GAS BUANG CO DAN HC SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN 2009 SKRIPSI Oleh : SURYA CATUR SUDRAJAT K FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA November 2013

2 PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN Saya yang bertandatangan di bawah ini: Nama : Surya Catur Sudrajat NIM : K Jurusan/Program Studi : PTK/Pendidikan Teknik Mesin Menyatakan bahwa skripsi saya dengan judul PENGARUH PENGGUNAAN TURBO ELEKTRIK DAN SARINGAN UDARA MODIFIKASI TERHADAP KADAR EMISI GAS BUANG CO DAN HC SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN 2009 ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka. Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya. Surakarta, November 2013 Yang membuat pernyataan Surya Catur Sudrajat NIM. K ii

3 PENGARUH PENGGUNAAN TURBO ELEKTRIK DAN SARINGAN UDARA MODIFIKASI TERHADAP KADAR EMISI GAS BUANG CO DAN HC SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN 2009 Oleh: SURYA CATUR SUDRAJAT K Skripsi Ditulis Dan Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA November 2013 iii

4 PERSETUJUAN Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada : Hari : Tanggal : Pembimbing I Pembimbing II Drs. Ranto, M.T. NIP Drs. C. Sudibyo, M.T. NIP iv

5 PENGESAHAN Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan. Hari : Tanggal : Tim Penguji Skripsi: Nama Terang Tanda Tangan Ketua : Ir. Husin Bugis, M.Si... Sekretaris : Basori, S. Pd,. M.Pd... Anggota I : Drs. Ranto, M.T.... Anggota II : Drs. C. Sudibyo, M.T.... Disahkan oleh Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Dekan Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd. NIP v

6 ABSTRAK Surya Catur Sudrajat. PENGARUH PENGGUNAAN TURBO ELEKTRIK DAN SARINGAN UDARA MODIFIKASI TERHADAP KADAR EMISI GAS BUANG CO DAN HC SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN Skripsi: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Nopember, Tujuan penelitian ini adalah menyelidiki: (1) Pengaruh penggunaan turbo elektrik diam dan berputar terhadap kadar emisi gas buang CO dan HC pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun (2) Pengaruh penggunaan saringan udara modifikasi terhadap kadar emisi gas buang CO dan HC pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun (3) Pengaruh interaksi penggunaan turbo elektrik dan saringan udara modifikasi terhadap kadar emisi gas buang CO dan HC pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun (4) Besar kadar emisi gas buang CO dan HC terendah sepeda motor Honda Supra X 125 tahun Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS Surakarta dengan alamat di Jln. Ahmad Yani No. 200 Kartasura, Surakarta Telp. (0271) Fax. (0271) dengan menggunakan gas analyzer type STARGAS 898. Populasi dalam penelitian ini adalah sepeda motor Honda Supra X 125 Tahun 2009 dan sampelnya adalah sepeda motor Honda Supra X 125 Tahun 2009 bernomor mesin JB91E Teknik analisis data menggunakan analisis data deskriptif. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan: (1) Pada kondisi standar kadar emisi CO sebesar 2,530% dan kadar emisi HC sebesar 1169 ppm. Pada penggunaan turbo elektrik diam kadar emisi CO sebesar 2,199% dan kadar emisi HC sebesar 1093,33 ppm. Sehingga penurunan kadar emisi CO sebesar 0,331% dan kadar emisi HC sebesar 75,67 ppm. Sedangkan pada penggunaan turbo elektrik berputar kadar emisi CO sebesar 1,870% dan kadar emisi HC sebesar 823,33 ppm. Sehingga penurunan kadar emisi CO sebesar 0,66% dan kadar emisi HC sebesar 245,67 ppm. (2) Pada penggunaan saringan udara modifikasi, kadar emisi CO sebesar 1,472% dan kadar emisi HC sebesar 567 ppm. Sehingga penurunan kadar emisi CO sebesar 1,058% dan kadar emisi HC sebesar 602 ppm. (3) Pada penggunaan turbo elektrik diam dan saringan udara modifikasi, kadar emisi CO sebesar 1,403% dan kadar emisi HC sebesar 403,33 ppm. Sehingga penurunan kadar emisi CO sebesar 1,127% dan kadar emisi HC sebesar 765,67 ppm. Sedangkan pada penggunaan turbo elektrik berputar dan saringan udara modifikasi, kadar emisi CO sebesar 0,946% dan kadar emisi HC sebesar 374,33 ppm. Sehingga penurunan kadar emisi CO sebesar 1,584% dan kadar emisi HC sebesar 794,67 ppm. (4) Kadar emisi gas buang CO dan HC terendah pada sepeda terjadi pada penggunaan turbo elektrik berputar dan saringan udara modifikasi. Kata Kunci : emisi gas buang CO dan HC, turbo elektrik, saringan udara modifikasi vi

7 ABSTRACT Surya Catur Sudrajat. THE EFFECT OF USING ELECTRIC TURBO AND MODIFIED OF AIR FILTER TO EXHAUST GAS EMISSIONS LEVEL OF CO AND HC ON HONDA SUPRA X MOTORCYCLE. Thesis: Faculty of Teacher Training and Education Science Sebelas Maret University Surakarta, November, The purpose of this research are to investigate: (1) The effect of using fixed and swirl electric turbo to exhaust gas emissions level of CO and HC on Honda Supra X motorcycle. (2) The effect of using modified of air filter to exhaust gas emissions level of CO and HC on Honda Supra X motorcycle. (3) The effect of using electric turbo and modified of air filter to exhaust gas emissions level of CO and HC on Honda Supra X motorcycle. (4) The lowest exhaust gas emissions level of CO and HC on Honda Supra X motorcycle. The method which used in this research was experimental method. This research was done at the Laboratory of Automotive Mechanical Engineering Education Program, JPTK, FKIP, UNS Surakarta that addres at Jl. Ahmad Yani No. 200 Kartasura, Surakarta Telp. (0271) Fax. (0271) used gas analyzer STARGAS 898 type. The population in this research were Honda Supra X motorcycle and sample was Honda Supra X motorcycle with JB91E engine number. Techniques of data analysis used descriptive data analysis. Based on this research can be concluded: (1) In standard condition, the emissions gas level of CO was 2.530% and the emissions gas level of HC was 1169 ppm. In the using of fixed electric turbo, the emissions gas level of CO was 2.199% and the emissions gas level of HC was ppm. So the reduced of the emissions gas level of CO was 0.331% and the emissions gas level of HC was ppm. While in the using of swirl electric turbo, the emissions gas level of CO was 1.870% and the emissions gas level of HC was ppm. So the reduced of the emissions gas level of CO was 0.66% and the emissions gas level of HC was ppm. (2) In the using of modified air filter, the emissions gas level of CO was 1.472% and the emissions gas level of HC was 602 ppm. So the reduced of the emissions gas level of CO was 1.058% and the emissions gas level of HC was 602 ppm. (3) In the using of fixed electric turbo and modified of air filter, the emissions gas level of CO was 1.403% and the emissions gas level of HC was ppm. So the reduced of the emissions gas level of CO was 1.127% and the emissions gas level of HC was ppm. While in the using of swirl electric turbo and modified of air filter, the emissions gas level of CO was 0.946% and the emissions gas level of HC was ppm. So the reduced of the emissions gas level of CO was 1.584% and the emissions gas level of HC was ppm. (4) The lowest exhaust gas emissions level of CO and HC on Honda Supra X motorcycle at the using of swirl electric turbo and modified of air filter. Keywords : exhaust gas emissions of CO and HC, electric turbo, modified of air filter vii

8 M O T T O Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai penolongmu,sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar (Q.S. Al-Baqarah: 153) Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum hingga mereka mengubah diri mereka sendiri (Q.S. Ar-Ra d:11) Harga kebaikan manusia adalah diukur menurut apa yang telah dilaksanakan atau diperbuatnya (Ali Bin Abi Thalib) Nilai seorang lelaki dilihat dari keputusan-keputusanya yang dapat dipertanggungjawabkan (Surya Catur Sudrajat) viii

9 PERSEMBAHAN Puji syukur aku panjatkan kehadirat ALLAH SWT, kupersembahkan karya ini untuk : Bapak dan Ibu Tercinta Terima kasih atas segala doa, restu, kasih sayang, dukungan, dan semua pengorbanannya dalam menyelesaikan skripsi ini. Mbak Iik, Mbak Ipung, Mbak Wulan Terima kasih karena senantiasa mendorong langkahku dengan perhatian dan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini. Pak Sajimin, Mas Ilyas, Mas Teguh Terimakasih telah menjadi saudara di kos, terimakasih atas doa, motivasi, dan masukan-masukannya dalam menyelesaikan studi ini. Dik Yuliniar Astrid Nurvivi Terimakasih untuk perhatian dan doanya, meskipun adik punya tanggungjawab yang lain dan tempat kita berjauhan, tetapi semangat kita itu terus menguatkanku. Sahabat-sahabatku Terimakasih buat Herman yang telah meminjamkan Honda Supra X 125. Terimakasih juga buat Ginanjar, Riwad, Hasbu, Patrick, Lalus, Enggar, Eko, Ansyah dll yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Sahabat-sahabatku PTM 09 Terima kasih atas semangat, perjuangan dan kerjasamanya. commit Almamater to user ix

10 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini akhirnya dapat diselesaikan, untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan. Selain itu, penulis juga menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini menghadapi hambatan dan kesulitan. Namun, dengan bantuan berbagai pihak, hambatan dan kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang dengan sepenuh hati memberi bantuan, dorongan, motivasi, bimbingan, dan pengarahan, sehingga penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada: 1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS beserta seluruh stafnya. 2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS. 3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Teknik Mesin JPTK FKIP UNS. 4. Drs. Ranto, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang dengan penuh kesabaran memberikan pengarahan dan bimbingan. 5. Drs. C. Sudibyo, M.T. selaku Dosen Pembimbing II, yang dengan penuh semangat memberikan pengarahan dan bimbingan. 6. Teman-teman PTM FKIP UNS Angkatan Tahun Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Penulis sangat menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat banyak sekali kekurangan. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan skripsi ini sangat penulis harapkan.akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta, November 2013 Penulis x

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN... ii HALAMAN PENGAJUAN... iii HALAMAN PERSETUJUAN... iv HALAMAN PENGESAHAN... v HALAMAN ABSTRAK... vi HALAMAN ABSTRACT... viii HALAMAN MOTTO... ix HALAMAN PERSEMBAHAN... x KATA PENGANTAR... xi DAFTAR ISI... xii DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 6 C. Pembatasan Masalah... 8 D. Perumusan Masalah... 8 E. Tujuan Penelitian... 9 F. Manfaat Penelitian... 9 BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian Yang Relevan Kajian Teori a. Motor Bakar b. Sistem Bahan Bakar Konvensional c. Konsep Aliran commit Fluida... to user 13 xi

12 d. Proses Pembakaran e. Efisiensi Volumetrik f. Saringan Udara g. Saringan Udara Modifikasi h. Turbo Elektrik i. Emisi Gas Buang Hasil Penelitian Yang Relevan B. Kerangka Berpikir C. Hipotesis BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Penelitian Waktu Penelitian B. Rancangan/ Desain Penelitian C. Populasi dan Sampel Populasi Penelitian Sampel Penelitian D. Teknik Pengambilan Sampel E. Pengumpulan Data Identifikasi Variabel Metode Pengumpulan Data Instrumen Penelitian F. Analisis Data G. Prosedur Penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Data Kadar Emisi Gas Buang CO Kadar Emisi Gas Buang HC xii

13 B. Pembahasan Kadar Emisi Gas Buang CO pada Penggunaan Saringan Udara Standar Kadar Emisi Gas Buang CO pada Penggunaan Saringan Udara Modifikasi Kadar Emisi Gas Buang HC pada Penggunaan Saringan Udara Standar Kadar Emisi Gas Buang HC pada Penggunaan Saringan Udara Modifikasi Temuan Penelitian Penggunaan Turbo Elektrik Temuan Penelitian Penggunaan Saringan Udara Modifikasi Temuan Penelitian Penggunaan Turbo Elektrik dan Saringan Udara Modifikasi BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Simpulan B. Implikasi C. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1. Skema Mesin 4 Tak Prinsip Karburator Arah Aliran Fluida di Dalam Pipa Aliran Turbulen Setelah Melewati Sebuah Benda Diam Lubang Venturi Skema Saringan Udara Saringan Udara Modifikasi Skema Letak Pemasangan Turbo Elektrik Turbo Elektrik yang Terpasang pada Kotak Saringan Udara Pola Aliran Udara pada Intake Manifold Berulir Paradigma Penelitian Diagram Desain Penelitian Prosedur Penelitian Tool Set Thermocopel Tachometer Kipas Stopwatch Gas Analyzer Star Gas Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun Kipas Pendingin VCD Klem Plastic Steel Tutup Kotak Saringan Udara Pipa Sambungan Siku Bagan Tahap Eksperimen Histogram Rata-Rata Hasil Pengukuran Kadar Emisi Gas Buang CO pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 tahun Histogram Rata-Rata Hasil Pengukuran Kadar Emisi Gas Buang xiv

15 HC pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 tahun 2009 (ppm) Histogram Kadar Emisi Gas Buang CO pada Penggunaan Saringan Udara Standar Histogram Kadar Emisi Gas Buang CO pada Penggunaan Saringan Udara Modifikasi Histogram Kadar Emisi Gas Buang HC pada Penggunaan Saringan Udara Standar Histogram Kadar Emisi Gas Buang HC pada Penggunaan Saringan Udara Modifikasi xv

16 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1. Variasi Perbandingan Campuran Bahan Bakar dan Udara Ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor kategori L Tabel konsentrasi CO-Hb dalam darah dan pengaruhnya terhadap kesehatan Pengaruh Hidrokarbon Aromatic pada Kesehatan Manusia Hasil Pengukuran Kadar Emisi Gas Buang CO pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 tahun 2009 (%) Hasil Pengukuran Kadar Emisi Gas Buang HC pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 tahun 2009 (ppm) Data Kadar Emisi Gas Buang CO Pada Penggunaan Saringan Udara Standar (%) Data Kadar Emisi Gas Buang CO Pada Penggunaan Saringan Udara Modifikasi (%) Data Kadar Emisi Gas Buang HC Pada Penggunaan Saringan Udara Standar (ppm) Data Kadar Emisi Gas Buang HC Pada Penggunaan Saringan Udara Modifikasi (ppm) xvi

17 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Hasil Pengujian Kadar Emisi Gas Buang CO dan HC Tanpa Turbo Elektrik dan Saringan Udara Standar pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Penggunaan Turbo Elektrik Diam dan Saringan Udara Standar pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Penggunaan Turbo Elektrik Berputar dan Saringan Udara Standar pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Tanpa Turbo Elektrik dan Saringan Udara Modifikasi pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Penggunaan Turbo Elektrik Diam dan Saringan Udara Modifikasi pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO dan HC Penggunaan Turbo Elektrik Berputar dan Saringan Udara Modifikasi pada Sepeda Motor Honda Supra X Tahun Pengajuan Judul Skripsi Daftar Kegiatan Seminar Proposal Skripsi Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi Surat Keputusan Dekan FKIP UNS Surat Permohonan Ijin Research Surat Permohonan Ijin Researh ke laboratorium Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret xvii

18 13. Surat Keterangan Laboratorium Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Foto-foto Penelitian xviii