VARIASI PENGGUNAAN IONIZER DAN JENIS BAHAN BAKAR TERHADAP KANDUNGAN GAS BUANG KENDARAAN Wachid Yahya, S.Pd, M.Pd Mesin Otomotif, Politeknik Indonusa Surakarta email : yahya.polinus@gmail.com Abstrak Penelitian ini dilaksanakan di Bengkel Otomotif Politeknik Indonusa Surakarta. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Populasi dari penelitian ini adalah sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 secara umum. Sampel penelitian ini adalah satu sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 dengan nomor rangka MH8CF48CA9J376513 dan nomor mesin F484- ID376903. Pengambilan data penelitian ini yaitu tanpa menggunakan ionizer (standar) yang akan diukur emisi gas buang karbon monoksida () dan hidro karbon () menggunakan variasi jenis bahan bakar pertalite dan pertamax dengan putaran mesin 1200 rpm (idle) sebanyak 3 kali pengulangan. Sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 ini kemudian dilakukan penambahan ionizer magnet dan elektromagnetik kemudian juga akan diukur emisi gas buang dan menggunakan bahan bakar pertalite dan pertamax dengan putaran mesin 1200 rpm (idle) sebanyak 3 kali pengulangan. Hasil penelitian menunjukan bahwa (1) ada pengaruh yang sangat signifikan dalam penggunaan ionizer terhadap penurunan emisi gas buang ditunjukan dengan kadar = 0.58 % dan = 108.08 ppm, (2) ada pengaruh yang sangat signifikan pada variasi jenis bahan bakar terhadap penurunan emisi gas buang = 2.59 % dan = 452.16 ppm, pertamax = 2.14 % dan = 380.42 ppm. Kemudian pada saat menggunakan ionizer magnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu = 1.84 % dan = 393.05 ppm, pertamax = 1.67 % dan = 334.53 ppm. Saat menggunakan ionizer elektromagnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu = 0.89 % dan = 230.33 ppm, pertamax = 0.58 % dan = 108.08 ppm, (3) Ada pengaruh bersama (interaksi) antara penggunaan variasi ionizer dan variasi jenis bahan bakar terhadap penurunan emisi gas buang dan yaitu dari kadar gas buang = 2.59 % dan = 452.16 ppm menjadi = 0.58 % dan = 108.08 ppm. Kata kunci :, bahan bakar, gas buang. 1. PENDAHULUAN Pemakaian kendaraan bermotor dewasa ini mengalami peningkatan yang sangat signifikan, hal ini dapat dilihat dengan semakin banyaknya kendaraan bermotor yang beroperasi dijalan sehingga sering menimbulkan kemacetan lalu lintas di kotakota besar serta menimbulkan polusi udara. Pembakaran dikatakan normal apabila pembakaran bahan bakar yang ada didalam silinder terbakar sempurna dengan kecepatan yang relatif konstan. Pembakaran tidak normal dapat terjadi didalam sebuah mesin, penyebabnya antara lain detonasi, pre-ignition dan dieseling. Pembakaran sempurna salah satu faktor yang mempengaruhinya adalah jenis bahan bakar. Bahan pencemar yang terutama terdapat di dalam gas buang kendaraan bermotor adalah karbon monoksida (), berbagai senyawa hidrokarbon (), berbagai senyawa nitrogen (NOx) dan sulfur (SOx), dan partikulat debu termasuk timbel (Pb).Bahan bakar tertentu hidrokarbon dan timbel organik, di lepaskan ke udara karena adanya penguapan dari sistem bahan bakar. Seiring dengan perkembangan otomotif semakin banyak variasi komponen-komponen dalam bidang otomotif yang dilakukan dengan tujuan mendapatkan nilai tambah pada performa kendaraan. adalah proses mengubah molekul bahan bakar menjadi ion bermuatan positif yang mampu menyerap oksigen bermuatan negatif dalam keseimbangan untuk pembakaran dengan sempurna, sehingga dapat meningkatkan 48
performance mesin dengan pencapaian torsi maximum pada putaran rendah dan mengurangi kadar emisi gas buang. Terdapat dua jenis varian ionizer yang akan digunakan, yaitu jenis magnetik dan elektromagnetik. Dengan munculnya variasi ionizer ini, bisa dijadikan alternatif pilihan bagi para pemilik sepeda motor untuk membuat mesin sepeda motornya menghasilkan emisi gas buang yang rendah. Tujuan dari penelitian yang akan dilakukan yaitu ; (1) Mengetahui variasi penggunaan ionizer terhadap penurunan gas buang pada kendaraan bermotor. (2) Mengetahui variasi penggunaan jenis bahan bakar terhadap penurunan gas buang pada kendaraan bermotor. (3) Mengetahui variasi penggunaan ionizer dan jenis bahan bakar terhadap penurunan kandungan gas buang pada kendaraan bermotor. 2. KAJIAN LITERATUR DAN PEGEMBANGAN HIPOTESIS Mesin Bensin 4 Tak Menurut Toyota (1996) mesin merupakan alat yang merubah sumber tenaga panas, listrik, angin, tenaga atom atau sumber tenaga lainya menjadi tenaga mekanik (mechanical energy). Mesin yang merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor bakar (thermal engine). Motor bakar dibagi menjadi dua yaitu motor pembakaran dalam (internal combustion engine) dan motor pembakaran luar (external combustion engine). Motor pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah motor yang menghasilkan tenaga panas dari dalam mesin itu sendiri, sedangkan motor pembakaran luar (external combustion engine) adalah motor yang merubah tenaga panas yang dihasilkan dari luar mesin itu. Gbr.1 Siklus pembakaran motor bakar 4 Tak. Mesin bensin 4 tak tergolong pada motor pembakaran dalam (internal combustion engine) untuk menghasilkan tenaga, motor ini melakukan pembakaran campuran bensin dengan udara yang sudah dikompresi dalam ruang bakar. Jenis Bahan Bakar Bahan bakar minyak yang sering digunakan dalam kendaraan bermotor adalah jenis premium dan pertamax, namun saat ini muncul bahan bakar tipe baru yaitu pertalite. adalah merupakan Bahan bakar minyak (BBM) jenis baru yang diproduksi Pertamina, Jika dibandingkan dengan premium memiliki kualitas bahan bakar lebih sebab memiliki kadar Research Oktan Number (RON) 90, di atas Premium, yang hanya RON 88. Berdasarkan uji tes antara dan premium maka dapat dikatakan bahwa penggunaan bahan bakar akan membuat kendaraan dalam pemakaian BBM lebih irit. sebab, lebih iritnya disebabkan karena memiliki RON yang lebih tinggi. Sedangkan Pertamax adalah bahan bakar minyak yang dihasilkan dengan penambahan zat aditif dalam proses pengolahannya di kilang minyak. Pertamax pertama kali diluncurkan pada tahun 1999 sebagai pengganti Premix 98 karena unsur MTBE yang berbahaya bagi lingkungan. Selain itu, Pertamax memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan Premium. Pertamax direkomendasikan untuk kendaraan yang diproduksi setelah tahun 1990, terutama yang telah menggunakan teknologi setara dengan Electronic Fuel Injection (EFI) dan catalytic converters (pengubah katalitik). Emisi Gas Buang Kendaraan Pembakaran karbon monoksida dalam mesin bensin tidak semua berlangsung sempurna. Karbon monoksida () dalam bensin mempunyai titik didih yang cukup rendah sehingga dalam mesin bensin, bensin itu berubah menjadi uap. Karena reaksi yang tak sempurna itu, sejumlah karbon monoksida (), hidrokarbon (), karbon dioksida (2), serta NOx, bisa terdapat dalam hasilhasil pembakaran dalam jumlah yang berarti, bergantung pada bagaimana pembakaran itu dilaksanakan. Dari senyawa-senyawa itu, karbon monoksida () dan hidrokarbon () paling berbahaya bagi kesehatan manusia. Penyebab tingginya antara lain pengapian 49
tidak tepat, kompresi lemah, maupun kualitas bahan bakar yang rendah. dan terbentuk selama proses pembakaran tidak sempurna sehingga bensin tidak terbakar habis. Jika sering dihirup, gas beracun dan dapat menyebabkan timbulnya penyakit kanker, asma, dan sakit kepala. adalah sebuah alat pemecah partikel bahan bakar. Pada prinsipnya yaitu untuk meningkatkan kualitas bahan bakar yang dalam mekanisme bekerjanya memakai gelombang Active Ultra Magnetics yang dihasilkan dari susunan beberapa magnet permanen dan elektromagnetik. Dengan teknologi magnetik resonansi ini, ikatan hidrogen dan karbon dalam bahan bakar bisa direnggangkan sehinga unsur O2 (oksigen) bisa masuk dalam senyawa bahan bakar. Dan dengan adanya proses ini proses pembakaran dalam kendaraan bisa berlangsung sempurna. Dimana dengan pembakaran yang sempurna akan menurunkan polusi gas buang. Gbr.2 Bahan bakar sebelum dan sesudah melewati. Pemecahan gumpalan-gumpalan (declustering) molekul ini dapat dijelaskan juga melalui teori momen ikatan yang berada dalam medan magnet, maka akan mengalami sejumlah gaya balik tertentu. Gaya ini secara sederhana mendorong medan magnet untuk membebaskan ikatan dalam medan sehingga atom karbon akan lebih mudah bereaksi dengan oksigen dalam proses pembakaran. (Mochamad Chalid, dkk, 2005). 3. METODE PENELITIAN Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah metode eksperimen dan merupakan penelitian kuantitatif, yaitu memaparkan secara jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap sejumlah benda uji, kemudian analisis datanya menggunakan angka-angka. Metode penelitian eksperimen dapat diartikan sebagai metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang terkendalikan. (Sugiyono,2007:72) Penelitian eksperimen adalah penelitian yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi terhadap obyek penelitian serta adanya pengawasan produk. Penelitian ini diadakan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh variasi ionizer dan jenis bahan bakar terhadap kandungan emisi gas buang pada kendaraan. Data untuk penelitian ini diambil dari pengukuran emisi gas buang karbon monoksida dan hidro karbon pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 dengan nomor rangka MH8CF48CA9J376513 dan nomor mesin F484-ID376903 tanpa menggunakan ionizer dan dengan menggunakan ionizer magnet dan elektromagnetik yang akan diukur dengan menggunakan jenis bahan bakar pertalite dan pertamax pada putaran mesin 1200 rpm (idle) sebanyak 3 kali pengulangan. Pengukuran emisi gas buang pada penelitian ini yaitu tanpa menggunakan ionizer dan dengan menggunakan ionizer (magnet dan elektromagnetik) dengan menggunakan jenis bahan bakar pertalite dan pertamax pada putaran mesin 1200 rpm (idle) sebanyak 3 kali pengulangan. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Faktor A adalah penggunaan variasi ionizer, yaitu: tanpa, menggunakan Magnetik dan menggunakan Elektromagnetik, sedangkan faktor B adalah jenis bahan bakar dengan variasinya yaitu: dengan menggunakan pertalite dan pertamax, faktor A dan faktor B ini merupakan variabel bebas. Dan sebagai variabel terikatnya adalah emisi gas buang pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008. Secara lengkap hasil penelitian pengukuran emisi gas pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 dapat dideskripsikan sebagai berikut: Tabel 1. Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor SUZUKI SPIN CW 125 Tahun 2008 Pada Putaran 1200 rpm (idle). Sumber Variasi Jenis Bahan Bakar Variasi Premium 50
Variasi Tanpa Menggunakan 2.34 452.15 2.27 395.12 2.45 443.08 2.18 372.28 2.98 461.25 1.97 373.87 Menggunakan Magnetik 2.52 439.19 1.79 341.18 1.47 382.62 1.53 335.59 1.54 357.34 1.68 326.82 Tabel 2. Data Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 Pada Putaran 1200 rpm (idle). Variasi Jenis Bahan Bakar Penggunaan IONIZER Sumber Variasi Tanpa Menggu nakan Menggu nakan Magneti k Menggu nakan Elektro magneti k Pertamax 2.59 452.16 2.14 380.42 1.84 393.05 1.67 334.53 0.89 230.33 0.58 108.08 Menggunakan Elektromagnetik 1.28 0.74 0.64 256.13 247.53 187.34 1.21 0.46 0.07 124.83 103.41 96.00 Jumlah 2.66 691 1.74 324.24 Jumlah 7.77 1356.48 6.42 1141.27 Rata- Rata 2.59 452.16 2.14 380.42 Jumlah 5.53 1179.15 5.00 1003.59 Rata- Rata 1.84 393.05 1.67 334.53 Rata- Rata 0.89 230.33 0.58 108.08 Data hasil pengukuran emisi gas buang karbon monoksida () pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 seperti telah ditunjukkan dalam Tabel 1 di atas, diperoleh atas dasar pengukuran emisi gas buang dan menggunakan alat exhaust gas analyzer untuk 3 kali pengulangan. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa data pengaruh penggunaan ionizer terhadap emisi gas buang pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 disusun berdasarkan baris, sedangkan pengaruh variasi jenis bahan bakar pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 disusun berdasarkan kolom, untuk jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2. Pada tabel 2 di atas ditunjukkan bahwa rata-rata sel emisi gas buang dan tanpa menggunakan ionizer menggunakan jenis bahan bakar pertalite didapat hasil yang paling tinggi yaitu 2.59 % dan 452.16 ppm. Dan rerata sel emisi gas buang dan dengan ionizer magnetik menggunakan jenis bahan bakar pertamax didapat hasil yang paling rendah yaitu 0,58 % dan 108.08 ppm. Pada grafik di bawah, dapat diamati bahwa penggunaan ionizer dan variasi jenis bahan bakar mempunyai emisi gas buang dan yang berbeda-beda pada setiap perlakuan. Untuk lebih jelasnya dapat diamati pada gambar di bawah ini. 51
3 2,5 2 1,5 0,5 1 0 Pertamax Gbr.3 Grafik hasil emisi gas buang Dari gambar 3 grafik emisi gas buang karbon monoksida () di atas dapat diketahui bahwa pada saat pengujian tanpa menggunakan ionizer dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu 2.59 %, pertamax 2.14 %. Kemudian pada saat menggunakan ionizer magnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu 1.84 %, pertamax 1.67 % dan saat menggunakan ionizer elektromagnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu 0.89 %, pertamax 0.58 %. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Pertamax Gbr.4 Grafik hasil emisi gas buang Dari gambar 4 grafik emisi gas buang hidro karbon () di atas dapat diketahui bahwa pada saat pengujian tanpa menggunakan ionizer dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu 452.16 ppm, pertamax 380.42 ppm. Kemudian pada saat menggunakan ionizer magnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu 393.05 ppm, pertamax 334.53 ppm dan saat menggunakan ionizer elektromagnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu 230.33 ppm, pertamax 108.08 ppm. 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah diuraikan pada Bab IV dengan mengacu pada rumusan masalah, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Ada pengaruh yang sangat signifikan dalam penggunaan ionizer terhadap penurunan emisi gas buang dan pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 yaitu didapat kadar gas buang tertinggi = 2.59 % dan = 452.16 ppm tanpa menggunakan ionizer dengan jenis bahan bakar pertalite dan didapat kadar gas buang terendah = 0.58 % dan = 108.08 ppm dengan menggunakan ionizer elektromagnetik dan jenis bahan bakar pertamax. 2. Ada pengaruh yang sangat signifikan pada variasi jenis bahan bakar terhadap penurunan emisi gas buang dan pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 yaitu tanpa menggunakan ionizer dengan jenis bahan bakar pertalite = 2.59 % dan = 452.16 ppm, pertamax = 2.14 % dan = 380.42 ppm. Kemudian pada saat menggunakan ionizer magnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu = 1.84 % dan = 393.05 ppm, pertamax = 1.67 % dan = 334.53 ppm. Saat menggunakan ionizer elektromagnetik dengan jenis bahan bakar pertalite yaitu = 0.89 % dan = 230.33 ppm, pertamax = 0.58 % dan = 108.08 ppm. 3. Ada pengaruh bersama (interaksi) antara penggunaan variasi ionizer dan variasi jenis bahan bakar terhadap penurunan emisi gas buang dan pada sepeda motor SUZUKI SPIN CW 125 tahun 2008 yaitu dari kadar gas buang = 2.59 % dan = 452.16 ppm menjadi = 0.58 % dan = 108.08 ppm. 6. REFERENSI Mochamad Chalid, Nelson Saksono, Adiwar, dan Nono Darsono. STUDI PENGARUH MAGNETISASI SISTEM DIPOL TERHADAP KARAKTERISTIK KEROSIN. MAKARA, TEKNOLOGI, VOL. 8, NO.1, APRIL 2005: 36-42 Motorplus, 18 Mei 2005 52
Sugiyono. 2007. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif R&D. Alfabeta. Bandung. Toyota Astra Motor, 1995, New Step 2 Training Manual, Toyota. Yogyakarta, 2012 53