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