BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Penelitian dilakukan di Bengkel Otomotif Balai Besar Latihan Kerja Serang (BBLKI-Serang), dan sepeda motor yang akan digunaan pada penelitian adalah sepeda motor tipe 4 langkah Merk Suzuki Shogun 125 CC dengan tahun pembuatan 2010, untuk lebih jelas akan dituangkan dalam diagram alir dibawah ini: START Studi Literatur Identifikasi dan Perumusan Masalah Perakitan Elektroliser Pengujian Elektroliser,Uji Emisi dan Analisis Data KESIMPULAN 20
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 3.1.1 Studi Literatur Studi literatur merupakan proses mengetahui tentang elektrolisis, gas buang dan kinerja sepeda motor. Proses ini mengumpulkan informasi dari buku, internet, jurnal-jurnal dan handbook yang mendukung. 3.1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah Mengidentifikasi permasalahan yang akan dipecahkan yaitu mengenai hasil dari emisi gas buang motor, yang akan dilakukan sebelum dan setelah memakai Eletroliser yaitu campuran BBM jenis Premiun dan gas H 2 dan O 2 dengan campuran KOH. 3.1.3 Perakitan Elektroliser Pada tahap ini, peneliti akan merakit elekroliser sebelum dipasang pada sepeda motor. Electrolyser ini dibuat berdasarkan pada alat yang sebelumnya sudah dibuat dan di uji coba untuk meningkatkan performance mesin motor. Tapi belum diuji coba dalam hal Uji Emisi. 3.1.4 Pengujian Elektroliser, Uji Emisi dan Pengambilan Data Pengujian akan dilakukan berdasarkan perubahan pada rpm dengan keadaan motor idle. Pengujian akan dilakukan : 1) Sebelum memakai electroliser, 2) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit I = 500 ml Aquades murni, 3) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit II = 500 ml Aquades + ½ sendok makan KOH. 21
4) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit III = 500 ml Aquades + 1 sendok makan KOH. 5) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit III = 500 ml Aquades + 1 ½ sendok makan KOH. Setelah perakitan Elektroliser, maka Elektroliser akan dipasang pada sepeda motor, kemudian akan dilakukan pengujian pada sepeda motor dan akan dilakukan Uji Emisi dengan parameter Emisi Gas buang berupa CO (Carbon Monoksida) dan HC (Hidro Carbon) dan pengambilan data pada waktu bersamaan. 3.1.5 Analisis Data Setelah semua pengujian selesai, maka data-data yang didapat akan dianalisis berdasarkan perumusan masalah dan studi literatur yang sudah dipelajari. 3.1.6 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan menampilkan hasil dari proses desain mengacu pada tujuan yang akan dicapai. Adapun saran merupakan komentar yang dilakukan untuk proses desain selanjutnya untuk mendapatkan hasil dan ketepatan desain yang lebih maksimal. 3.2 Persiapan Alat alat dan Bahan bahan Elektroliser 3.2.1 Alat - Alat Adapun alat-alat yang digunakan untuk membuat elektroliser adalah : 1) Mesin bor. 2) Alat potong (gergaji, tang potong, gunting, pemotong kabel). 22
3) Kikir dan amplas. 4) Ballpoin, pengaris, dan jangka sorong. 5) Obeng. 6) Kunci 10 7) Kunci 14 8) Multitester, 9) Tang Ampere. 3.2.2 Bahan Bahan pembuat Elektroliser Adapun bahan bahan penunjang dalam pembuatan elektroliser adalah: 1) Tabung Gambar 3.2 Tabung Elektroliser Proses elektrolisis membutuhkan tabung elektroliser. Tabung yang dipakai dapat menggunakan tempat minum yang terbuat dari plastik tahan panas. 23
2) Stainless Steel Tube Gambar 3.3 Tabung Stainless steel Pipa Stainless Stell digunakan untuk mengalirkan listrik. Pipa ini terdiri dari dua bagian yaitu Kutub Anoda (+) dan kutub Katoda (-). Panjang pipa yang digunakan adalah 5 cm, Diameter ½ inch, dengan bahan stainless stell type 304. 3) Mur, Baut, & Fitting Kabel Gambar 3.4 Mur, Baut dan Fitting Kabel Baut, mur dan ring ini gunanya untuk menyambungkanbagian bawah tabung dengan pipa stainless steel tadi, lalu menyambungkan aliran listrik dari ACCU Motor ke pipa stainless. 24
4) Lem Silikon Gambar 3.5 Lem Silicon Bahan ini dgunakan pada sambungan baut dan mur pada tabung agar tidak terjadi kebocoran. 5) Diode 4 kaki Suplai arus listrik yyang dibutuhkan untuk elektroliser adalah arus DC. Pada sepeda motor, supai arus diperoleh dari spull bukan dari accu. Sebab kuat arus accu motor tidak mencukupi. Spull menyuplai arus AC, sedangkan komponen alektroliser membutuhkan arus DC, sehingga diperlukan komponen penyerah arus yang dinamakan Diode Bridge. Gambar 3.6 Dioda 4 Kaki. Diode yang digunakan adalah Diode dengan kapasitas 25 A dengan 4 kaki. 25
6) Selang L dan Selang Tahan Panas Selang L dipasang di bagian atas tabung, dimana tempat untuk mengalirkan hidrogen ke mesin, lalu ditambahkan selang tahan panas dimana selang tersebut kita sambungkan ke dalam kaburator motor Gambar 3.7 Selang L dan selang Sedang selang polos kita gunakan sebagai pelapis jepitan kabel dan juga berfungsi sebagai selang pernafasan didalam tabung. 7) Air Suling dan Gelas Ukur Sebagai pelarut elektrolit yang akan dicampur dengan KOH. Banyak dan sedikitnya air tergantung besarnya tabung. 26
Gambar 3.8 Air AKI (sebagai air suling) dan Gelas ukur Selain air suling dapat digunakan air biasa tetapi beresiko terhadap kerusakan elektroda.sebab, kandungan logam dan mineral dalam air mineral biasa cukup tinggi. 8) Amperemeter Gambar 3.9 Amperemeter Adalah alat yang digunakan untuk mengukur Arus yang dikeluarkan dari spull untuk proses elektrolisis. Amperemeter ini di simpan pada kabel yang menghubungkan antara spull dan elekroliser, sehingga akan langsung tertera besaran arus yang dipakai pada saat elektrolisis terjadi. 9) Gas Analyser Gambar 3.10 Gas Analyzer 27
10) KOH Kalium hidroksida (KOH), juga dikenal sebagai soda kaustik, soda api, atau adalah sejenis basa logam kaustik. Gambar 3.11 KOH Kalium Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkali yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. 3.3 Proses Pembuatan Elektroliser Dalam pembuatan elektroliser ini, peneliti mengikuti arahan pembuatan dari sebuah blog internet, http://scootermanado.blogspot.com/2008/12/tutorialmembuat-tabung-hidrogen.html. Adapun cara pembuatannya : 1) Menyatukan Baut pada batang stainless steel 28
Gambar 3.12 Baut sudah masuk kedalam batang stainless steel Pada saat memasukan Baut kedalam pipa stainless steel tidak perlu melakukan pengelasan. Hanya dilakukan ketukan pelan oleh palu. 2) Penempatan selang elbow pada kepala elektroliser Penempatan selang elbow pada kepala elektroliser hanya dimasukan langsung kepada tutup botol. Gambar 3.13 Selang L sudah masuk kedalam tutup tabung elektroliser 29
3) Membuat Lubang pada Tabung Elektroliser Mula mula kita membuat lubang pada tabung dengan jarak antara 2 (dua) Baut adalah 2 cm. 2 cm Gambar 3.14 Jarak antara Elektroda 4) Menyatukan Batang Stainless steel pada tabung Setelah melakukan 3 hal diatas, kita hanya perlu menyatukan batang stainless stell pada tabung. Gambar 3.15 Elektroda sudah menyatu dengan tabung 30
5) Rangkaian/ skema pemasangan alat pada motor Setelah semua dirakit menjadi elektroliser, buatlah rangkaian seperti pada gambar Lubang Udara Selang ke Filter Aquades Elektroda (Batang Stainless steel) Lampu Kabel lampu Grounding Dioda Negatif Positif Gambar 3.15 Skema/rangkaian listrik pada proses elektrolisi 3.4 Pengujian Pengujian ini dibagi menjadi 2, antara lain pertama Pengujian Elektroliser yaitu memastikan bahwa elektroliser bekerja dengan baik dan yang kedua adalah pengujian Emisi Gas Buang dimana pada pengujian ini akan langsung di ukur oleh alat yang dinamakan Gas Analyzer. 31
3.4.1 Pengujian Elektroliser Pengujian ini dilakukan untuk megetahui bahwa elektroliser bekerja dengan baik. Selain itu pada proses pengujian elektroliser ini sekaligus dilakukan pengujian emisi gas buang dari hasil elektrolisis yang terjadi. Adapun beberapa data yang akan diambil antara lain : 1) Sebelum memakai electroliser, 2) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit I = 500 ml Aquades murni, 3) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit II = 500 ml Aquades + ½ sendok makan KOH. 4) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit III = 500 ml Aquades + 1 sendok makan KOH. 5) Sesudah memakai electroliser dengan kapasitas Elektrolit III = 500 ml Aquades + 1 ½ sendok makan KOH. Pengujian ini dilakukan dengan parameter putaran (rpm) pada motor dengan kombinasi perubahan pada 1000 rpm sampai dengan 4000 rpm. Adapun prosedur pada pengujian ini antara lain : 1) Buat rangkaian listrik seperti pada Gambar 3.15 2) Buatlah campuran elektrolit dengan ketentuan yang sesuai dengan data yang akan diambil 3) Nyalakan motor, lalu atur rpm motor dengan ketentuan ketentuan data yang akan diambil 32
3.4.2 Pengujian Emisi Gas Buang Pengujian Emisi Gas Buang ini menggunakan alat yang bernama Automotive Emission Analyzer (lihat Gambar 3.10). Adapun prosedur yang harus dilakukan dalam pengujian Emisi Gas Buang ini adalah: 1) Memanaskan kendaraan yang akan di uji emisinya. 2) Menyiapkan Alat Uji emisi dengan mengkalibrasi (zero calibration) dan pengosongan tabung (Purging). Gambar 3.16 Tombol Zero untuk mengkalibrasi Gambar 3.17 Tombol Purge untuk pengosongan tabung 3) Setelah siap (Stand by) masukkan probe ke knalpot sepeda motor. Gambar 3.18 Tombol Stand By 33
Gambar 3.19 Probe di masukan kedalam knalpot 4) Sepeda motor diberikan variasi putaran mesin dari putaran rendah ke tinggi. 5) Tekan Meas/enter Untuk memulai pengukuran. Gambar 3.20 Tombol Meas untuk memulai pengukuran 6) Menekan Hold untuk pembacaan. Gambar 3.21 Tombol HOLD 7) Setelah di dapat hasil pembacaan, tekan esc. 8) Keluarkan probe dari knalpot sepeda motor dan 9) Tekan Purging untuk pengosongan tabung. 34