Embed Size (px)
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Polusi Udara di Indonesia
Salah satu masalah yang menjadi pemikiran para sarjana teknik,
khususnya sarjana teknik mesin adalah bagaimana cara mengurangi polusi udara
di Indonesia yang semakin lama semakin bertambah, tetapi hal ini sudah terjawab
dengan adanya pemasangan Catalytic Converter pada saluran gas buang
kendaraan bermotor.
Polusi udara primer yaitu polutan yang mencakup 90% dari jumlah
polutan udara seluruhnya dapat dibedakan menjadi lima kelompok sebagai
berikut :
1. Karbon monoksida ( CO )
2. Nitrogen oksida ( NOx )
3. Hidrokarbon ( HC )
4. Sulfur oksida ( SOx )
5. Partikulat Molekul
kondisi udara Indonesia kian memprihantinkan. Menurut data dari Badan
Kesehatan Dunia (WHO), pencemaran udara di Indonesia, khususnya di kota
kota besar di Indonesia telah mengalami tingkat yang mengkhawatirkan
dibandingkan dengan standar WHO. Berdasarkan data yang ada, total estimasi
pollutant CO yang diestimasikan dari seluruh aktivitas adalah sekitar 686,864 ton
pertahun atau 48,6 persen dari jumlah emisi lima pollutant. Penyebab dari
pencemaran udara itu sekitar 80 persen berasal dari sektor transportasi, dan 20
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
persen industri serta limbah domestik. Sedangkan emisi karbon akibat deforestasi
dan degradasi hutan sebesar 20 persen.
Gambar 2.1 Polusi Udara Perkotaan
Sektor transportasi telah dikenal sebagai salah satu sektor yang sangat
berperan dalam pembangunan ekonomi yang menyeluruh, namun demikian
sektor ini dikenal pula sebagai salah satu sektor yang memberikan dampak
terhadap lingkungan udara, proses pembakaran bahan bakar minyak seperti
diketahui akan mengeluarkan unsurunsur dan senyawasenyawa pencemar udara
seperti debu, karbon monoksida, hidrokarbon, sulfur oksida, timbal.
Perencanaan pola transportasi yang tidak memadai, baik dalam hal sarana
maupun sistem lalu lintasnya akan menentukan intensitas pencemaran udara yang
terjadi. Kepadatan lalulintas yang disertai dengan kemacetan, pola berjalan
berhenti yang sering, kecepatan aliran lalulintas dan seterusnya akan secara
langsung akan mempengaruhi besarnya emisi unsurunsur pencemar yang
dikeluarkan oleh kendaraan bermotor, dilain pihak jenis dan karakteristik
perangkat mesin, sistem pembakaran, jenis bahan bakar merupakan faktor yang
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
akan menentukan tingkat emisi pencemar yang keluar dari setiap jenis kendaraan,
faktor penting yang menyebabkan dominannya pengaruh sektor transportasi
terhadap pencemaran udara perkotaan di Indonesia antara lain meliputi :
1. Perkembangan jumlah kendaraan yang cepat, dan tidak diimbangi dengan
prasarana jalan yang memadai.
2. Faktor perawatan kendaraan.
3. Jenis, umur, karakteristik, dan jenis bahan bakar kendaraan bermotor.
4. Pola lalu lintas perkotaan yang memusat, akibat terpusatnya kegiatan
kegiatan perekonomian dan perkantoran di pusat kota.
Pada kendaraan bermotor bagian yang mengeluarkan gas polutan adalah
crange sistem (rumah mesin), sistem tangki bahan bakar dan sistem saluran gas
buang ( knalpot ). Perkembangan teknologi bahan bakar dan motor bakar saat ini
telah memungkinkan dicapainya proses pembakaran yang semakin baik dan
sempurna, sehingga faktor emisi pencemar dapat dikurangi sekecil mungkin,
modifikasi motor bakar secara berarti terjadi pada tahun 1970an dengan
dikeluarkannya National Quality Standard di Amerika Serikat, perubahan
perubahan yang dilakukan dalam rencana mesin meliputi pemasangan (katup)
valve sistem karburasi, sirkulasi uap BBM untuk mengurangi emisi tangki BBM,
EGR (Exhaust Gas ReCirculation) System adalah sebuah sistem efektif
mengurangi NOx pada gas buang dengan cara mensirkulasi kembali gas buang
dan mencampurnya dengan udara di intake manifold, untuk menurunkan
temperatur pembakaaran. Sebuah computer secara otomatis mengontrol jumlah
gas buang yang di sirkulasi ulang (EGR) sesuai dengan kecepatan putar mesin
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
dan beban mesin, sedangkan teknologi retrofit disyaratkan dengan pemasangan
alat Catalytic Converter untuk mereduksi gas CO , HC dan NOx.
Menurut PERATURAN MENTERI NEGARA LINGKUNGAN HIDUP
NOMOR 04 TAHUN 2009 yang menjelaskan bahwa : Untuk motor 2 tak
keluaran tahun 2010 kebawah kandungan CO2 di emisi gas buangnya hanya
sebanyak 4.5 persen dengan kandungan hidro carbon (HC) hanya 12.000 ppm.
Sementara untuk motor 4 tak keluaran tahun 2010 kebawah harus memenuhi
syarat kandungan CO2 dibawah 5.5 persen dan emisi gas buangnya dengan
kandungan hidrocarbon hanya 2400 ppm
2.2 Karbon Monoksida (CO)
Karbon monoksida (CO) adalah suatu komponen tidak berwarna, tidak
berbau dan tidak mempunyai rasa yang terdapat dalam bentuk gas pada suhu
192 C. Komponen ini mempunyai berat sebesar 96,5% dari berat air dan tidak
larut didalam air.
Karbon monoksida yang terdapat dialam terbentuk dari salah satu proses
sebagai berikut :
1. Pembakaran tidak lengkap terhadap karbon atau komponen yang
mengandung karbon.
2. Reaksi antara karbondioksida dan komponen yang mengandung karbon
pada suhu tinggi.
3. Pada suhu tinggi, karbon dioksida terurai menjadi karbon monoksida.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
2.2.1 Sumber Karbon Monoksida
1. Di kotakota besar, sumber utama penghasil karbon monoksida (CO) adalah
kendaraan bermotor seperti mobil, truk, bus, dan sepeda motor karena
pembakaran BBM yang tidak sempurna.
2. karbon monoksida dapat terbentuk secara alamiah maupun hasil sampingan
kegiatan manusia. Karbon monoksida (CO) diudara mengganggu kesehatan
manusia. Masyarakat dengan aktivitas tinggi disekitar lalulintas padat
(polisi, penjaga pintu tol, dan lainlain) dan pekerja pada tempat dengan
hasil sampingan CO (bengkel kendaraan bermotor, industri logam, industri
bahan bakar, industri kimia) merupakan kelompok yang paling dirugikan.
Dampak dari CO bervariasi tergantung dari status kesehatan seseorang,
antara lain dapat memperparah kelompok penderita gangguan jantung dan
paruparu, kelahiran prematur dan berat bayi dibawah normal. CO
menghalangi darah dalam mengangkut oksigen sehingga darah kekurangan
oksigen dan jantung bekerja lebih berat. Bila seseorang menghirup CO pada
kadar tinggi dan waktu tertentu dapat menimbulkan pingsan bahkan
kematian.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Tabel 2.1. Sumber Pencemaran Gas CO
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Transportasi
• Mobil bensin
• Mobil diesel
• Pesawat terbang
• Kereta api
• Kapal Laut
• Sepeda motor dll
Pembakaran stasioner
• Batu bara
• Minyak
• Gas alam
• Kayu
Proses industri
Pembuangan limbah padat
Lainlain sumber
• Kebakaran hutan
• Pembakaran batubara sisa
• Pembakaran limbah pertanian
• Pembakaran lainlainnya
59.0
0.2
2.4
0.1
0.3
1.8
0.8
0.1
0.0
1.0
7.2
1.2
8.3
0.2
63.8
1.9
9.6
7.8
16.9
100.0 100.0
(Sumber :Wardhana, 2008)
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
2.2.2 Pencegahan
1. Melakukan pemeriksaan emisi dan perawatan mesin kendaraan bermotor
secara berkala.
2. Meminta pada mekanik bengkel agar kadar CO dalam emisi gas buang
kendaraan selalu memenuhi persyaratan yang ditetapkan pemerintah.
3. Memberikan sanksi yang kera kepada pengguna kendaraan bermotor yang
emisi gas buangnya melewati aturan yang sudah ditetapkan.
4. Menggunakan alat tambahan catalytic converter yang dapat menurunkan
kadar CO sampai sekitar 90%.
2.3 HydroCarbon (HC)
Dalam kimia organik , HidroCarbon adalah senyawa organik yang terdiri
sepenuhnya dari atom hidrogen dan atom karbon . Hidrokarbon yang salah satu
atom hidrogen telah terpisah atau dipisahkan dari fungsi kelompoknya,
dinamakan hydrocarbyls disebut. Aromatik hidrokarbon (arena), alkana , alkena
, sikloalkana dan alkuna berbasis senyawa berbagai jenis dari hidrokarbon.
Hidrokarbon sendiri merupakan pencemar udara yang dapat berupa gas, cairan
maupun padatan. Dinamakan hidrokarbon karena penyusun utamanya adalah
atom karbon dan atom hidrogen yang dapat terikat (tersusun).
Hidrokarbon merupakan teknologi umum yang digunakan untuk beberapa
senyawa organik yang diemisikan bila bahan bakar minyak dibakar. Sumber
langsung dapat berasal dari berbagai aktivitas perminyakan yang ada, seperti
ladang minyak, gas bumi.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
2.3.1 Aktivitas yang mempengaruhi HydroKarbon
Hidrokarbon adalah salah satu sumber energi yang paling penting di
Bumi.. Penggunaan utama dari hidrokarbon adalah sebagai sumber pembakaran
dari bahan bakar. Dalam bentuk padat mereka, hidrokarbon dapt berupa aspal.
Industri pengolahan minyak dan petrokimia mengemisikan hidrokarbon dalam
jumlah yang besar. Aktivitas alam sendiri juga mengemisikan hidrokarbon,
yang membentuk konsentrasi alami hidrokarbon di atmosfer. Hidrokarbon juga
merupakan pencemar utama yang diemisikan oleh kendaraan bermotor dari lalu
lintas diperkotaan. Dibeberapa kota besar sumber ini merupakan sumber
hidrokarbon yang paling dominan, sebagai pencemar primer dan yang
memberikan kontribusi terbesar dalam pencemaran udara.
2.3.2 Pencegahan
Terdapat strategi dalam mencegah dampak hidrokarbon yang ada sekarang
ini:
1. Kontrol emisi sumber stasioner seperti kilang minyak, petrokimia (
dengan pemasangan filtering system untuk memisahkan HC pada
cerobong gas buang pada ladang minyak dan industriindustri )
2. Kontrol lingkungan
3. Kontrol emisi kendaraan bermotor.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Tabel 2.2. Sumber Pencemaran Gas HC
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Transportasi
• Mobil bensin
• Mobil diesel
• Pesawat terbang
• Kereta api
• Kapal Laut
• Sepeda motor dll
Pembakaran stasioner
• Baru bara
• Minyak
• Gas alam
• Kayu
Proses industri
Pembuangan limbah padat
Lainlain sumber
• Kebakaran hutan
• Pembakaran batubara sisa
• Pembakaran limbah pertanian
• Penguapan solver organik
• Pemasaran bahan bakar
• Lainlain
47.5
1.3
0.9
0.9
0.3
1.0
0.6
0.3
0.0
1.3
6.9
0.6
5.3
9.7
3.7
0.3
51.9
2.2
14.4
5.0
26.5
100.0 100.0
( Sumber :Wardhana, 2008 )
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
2.4 Nitrogen Oksida (NOx)
Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx, karena oksida nitrogen
mempunyai 2 macam bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO2 dan gas
NO. Sifat gas NO2 adalah berwarna dan berbau, sedangkan gas NO tidak
berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan
berbau tajam menyengat hidung. Dari seluruh jumlah NOx yang dibebaskan
ke atmosfer, jumlah yang terbanyak adalah dalam bentuk NO yang
diproduksi oleh aktivitas bakteri. Akan tetapi poluasi NO dari sumber alami
ini tidak merupakan masalah karena tersebar secara merata sehingga
jumlahnya menjadi kecil. Yang menjadi masalah adalah polusi NO yang
diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlahnya akan meningkat hanya
pada tempattempat tertentu.
2.4.1 Aktivitas yang mempengaruhi gas Nox
Konsentrasi NOx di udara di daeraah perkotaan biasanya 10100 kali
lebih tinggi daripada di udara daerah pedesaan. Konsentrasi NOx di udara
daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb). Seperti halnya CO,
emisi nitrogen oksida dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber
utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran, dan
kebanyakan pembakaran disebabkan oleh kendaraan, produksi energi dan
pembuangan sampah. Sebagian besar emisi NOx yang dibuat manusia berasal
dari pembakaran arang, minyak, gas alam dan bensin.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Pencemaran gas Nox terutama berasal dari pembakaran bahan bakar
pada mesin yang kurang sempurna. Ada dua cara untuk menghindari
pembakaran tidak sempurna, maka dilakukan 2 proses pembakaran yaitu :
1. Bahan bakar dibakar pada temperatur tinggi dengan sejumlah udara
sesuai dengan persamaan stoikiometri, misalnya dengan 90 95%
udara. Pembakaran NO dibatasi tidak dengan adanya kelebihan udara.
2. Bahan bakar dibakar sempurna pada suhu relatif rendah dengan udara
berlebih. Suhu rendah menghindarkan pembentukan NO.
Kedua proses ini menurunkan pembentukan NO sampai 90%.
2.4.2 Pencegahan
1. Membatasi jenis kendaraan ( Pembatasan terhadap
Kendaraan jenis tertentu yang kadar Nox pada gas buang
nya terlalu ekstrim ).
2. Penanggulangan gas buang kendaraan bermotor
3. Mengurangi asap buangan industri dengan menerapkan
pengontrolan limbah buangan
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
2.5 Uji Emisi
Manfaat uji emisi untuk mengetahui efektivitas proses pembakaran
bahan bakar pada mesin dengan cara menganalisis kandungan karbon
monoksida (CO) ,hidrokarbon (HC) dan Nitrogen Oxide ( Nox ) yang
terkandung didalam gas buang. Selain itu uji emisi berguna untuk mengetahui
adanya kerusakan pada bagianbagian mesin kendaraan. Uji emisi juga berguna
membantu saat melakukan setting campuran udara dan bahan bakar yang tepat.
Sedangkan keuntungan dari uji emisi bisa memperoleh kepastian mengenai
kinerja mesin kendaraaan yang digunakan apakah dalam kondisi prima dan
dapat diandalkan. Selain itu uji emisi bisa mengirit bahan bakar, namun tenaga
tetap optimal serta bisa menciptakan lingkungan sehat dengan udara bersih.
Kerusakan kendaraan bisa terdeteksi dari hasil uji emisi, yang antara
lain bisa dilihat dari tingginya kandungan HC. Hal ini terjadi bisa karena
berbagai faktor, seperti kebocoran pada sistem vakum, sistem pengapian yang
tidak bekerja dengan baik, kerusakan pada oksigen sensor dan gangguan pada
sistem
pasokan udara. Kandungan HC tinggi juga bisa karena adanya kerusakan pada
catalytic converter dan kerusakan mekanis pada bagian dalam mesin seperti
klep, mesin, ring atau silinder. Kerusakan kendaraan juga bisa terdeteksi dari
tingginya kandungan CO. Hal ini juga terjadi karena beberapa faktor, bisa
karena karburator tidak bekerja dengan baik, filter udara kotor, kerusakan pada
sistem choke karburator.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Pada prinsipnya setiap pembakaran akan menghasilkan CO2 (sebagai
sampah) dan O2 terpakai (sebagai pembakar). Dalam pembakaran sempurna
CO2 harus tinggi dan O2 rendah. CO2 merupakan indikasi dari tingkat efisiensi
pembakaran mesin bensin. Pada mesin mobil generasi lama, pencampuran
bahan bakar dengan udara diproses oleh karburator. Kelemahan mesin
karburator akurasi campuran bahan bakar dan udara umumnya rendah karena
kondisi permukaan bahan bakar dalam float chamber carburator mempengaruhi
rasio campurannya. Sementara pada mesin kendaraan modern sudah
menggunakan sistem injeksi, yaitu menggunakan EFI (Electronic Fuel
Injection) yang mampu bekerja secara computrized dalam mengatur campuran
bahan bakar dengan udara atas informasi dari beberapa sensor, mengatur saat
pembakaran dan tepat di setiap RPM. Untuk mengurangi emisi gas buang
disyaratkan dengan pemasangan alat Catalytic Converter untuk mereduksi gas
CO , HC dan NOx.
2.6 Pengertian Catalytic Converter
Catalytic Converter adalah alat yang digunakan untuk mengurangi
toksisitas emisi dari sebuah mesin pembakaran internal. Pertama kali
diperkenalkan secara luas pada seriproduksi mobil di pasaran AS untuk model
tahun 1975 Catalytic untuk mematuhi pengetatan peraturan knalpot mobil.
Catalytic converter juga digunakan pada generator set, forklift, peralatan
pertambangan, truk, bus, kereta api, dan lainnya dilengkapi mesinmesin.
Sebuah Catalytic Converter menyediakan suatu lingkungan untuk suatu reaksi
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
kimia beracun di mana pembakaran oleh produkdikonversi menjadizat yang
tidak berbahaya.
Catalytic converter yang diciptakan oleh Eugene Houdry, seorang
insinyur mesin Perancis yang tinggal di Amerika Serikat. Sekitar tahun 1950.
Tapi sampai lead ( bahan logam timah untuk meningkatkan nilai oktan pada
bensin ) bisa dihilangkan dari bensin, (lead diperkenalkan pada tahun 1920
untuk meningkatkan oktann level) itu meracuni katalis apapun. The catalytic
converter ini kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh John J. Mooney dan
Carl D. Keith di Engelhard Corporation, menciptakan produksi pertama
catalytic converter pada tahun 1973.. Sebetulnya Catalytic Converter bersifat
seperti ruang bakar kedua, karenanya aliran emisi buangan akan mengalami
oksidasi, sehingga karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon (HC) bisa diubah
menjadi karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O) yang relatif lebih aman.
Saat ini Catalytic Converter telah digunakan di banyak mesinmesin
mobil dan motor, bahkan beberapa motor bebek yang nobatene motor murah
sudah memasang teknologi ini.
Ada dua tipe dari Catalytic Converter, yaitu 3way Catalist dan 2
way Catalyst. 3way Catalist digunakan pada mesin mobil dan motor yang
menggunakan bahan bakar bensin (Premium, dsb.). Ada tiga tahap dalam
proses ini yaitu :
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
1. Reduksi Nitrogen Oksida menjadi nitrogen dan Oksigen :
2NOx xO2+N2
2. Oksidasi Carbon Monoksida menjadi Karbon Dioksida :
2CO + O2 2CO2
3. Oksidasi senyawa Hidrokarbon yang tak terbakar (HC) menjadi Karbon
Dioksida dan air : 2CxHy + (2x+y/2)O2 2xCO2 + yH2O
Reaksireaksi di atas akan berjalan efisien bila mesin bekerja dengan
perbandingan 14,7 bagian udara dengan 1 bagian bahan bakar. Bentuk
Catalytic Converter seperti tabung bentuknya mirip sarang tawon, Catalytic
Converter ditempatkan dibelakang exhaust manifold pada pipa buang.
Alasannya Catalytic Converter agar cepat panas karena alat ini baru bekerja
efektif ketika kondisinya panas.
Catalytic Converter sangat peka terhadap logamlogam lain yang
biasanya terkandung dalam bensin ataupun solar misalnya timbal pada
premium, belerang pada solar, lalu seng, mangan, fosfor, silikon, dsb.
Logamlogam tersebut bisa merusak komponen dari Catalytic Converter.
Oleh karena itu teknologi ini tidak bisa digunakan di semua daerah
terutama daerah yang premiumnya belum diganti oleh Premium TT (Tanpa
Timbal).
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Gambaran Umum Catalytic Converter
http://geowana.wordpress.com/2007/10/16/catalyticconverterdanpencemaranudara/ [ 15 ]
Gambar 2.2 Catalytic Converter General
Catalytic converter mengoksidasi PM dan HC yang dihasilkan oleh
gas buang mesin dan diubah secara kimia menjadi unsur yang aman seperti
CO2 dan air. Gas buang dialirkan melewati sebuah ”highpurificationratio
catalysator” yang berisi logam mulia seperti emas putih, dimana logam
tersebut dipasang di bagian tengah pada system gas buang, sehingga PM (
Particulat Molekul ), dan HC ( Hydro Carbon ) dapat dikurangi.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Sedangkan 2way Catalist digunakan pada mesin diesel. Karena pada
daur Mesin Diesel tidak dihasilkan Nitrogen Oksida (NOx), maka daur
yang terjadi hanyalah daur nomor 2 dan 3 saja.
http://geowana.wordpress.com/2007/10/16/catalyticconverterdanpencemaranudara/ [ 15 ]
Gambar.2.3 Catalic Converter 2 way
Untuk reaksi pada mobil diesel karena mesin diesel tidak
menghasilkan Nitrogen Oksida adalah :
1. Oksidasi Carbon Monoksida menjadi Karbon Dioksida :
2CO + O2 2CO2
2. Oksidasi senyawa Hidrokarbon yang tak terbakar (HC) menjadi
Karbon Dioksida dan air : 2CxHy + (2x+y/2)O2 2xCO2 + yH2O
Reaksireaksi di atas akan berjalan efisien bila mesin bekerja
dengan perbandingan 14,7 bagian udara dengan 1 bagian bahan bakar.
Adapun penggunaan katalis kuningan (CuZn) sebagai pengganti bahan katalis
berdasarkan beberapa faktor yaitu:
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Ø Material ini mudah didapatkan di pasaran,
Ø Harga relatif murah, memiliki sifat mampu bentuk,
Ø Tahan terhadap Temperatur tinggi dan mempunyai tahanan
korositas.
2.7 Prinsip Kerja
Catalytic Converter di tempatkan di belakang exhaust manifold atau antara
muffler dengan header, alasannya Catalytic Converter cepat panas ketika mesin
dinyalakan. Prinsip kerja dari Catalytic Converter pada kendaraan bermotor
ditunjukkan seperti gambar berikut :
Pemasangan Catalytic Converter
Exhaust Manifold
Catalytic Converter
Gambar 2.4. Prinsip Kerja Catalytic Converter
Muffler
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Bagian dalam dari katalis apabila terbelah seperti pada gambar di bawah ini,
dimana bagianbagian dari katalis dapat dengan jelas terlihat beserta arah aliran gas
buang exhaust dan juga reaksi kimia yang terjadi pada inlet dan outlet katalis
tersebut.
Gambar 2.5 Bagian dalam Catalytic Converter
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
2.8 Komponen Utama
Catalytic Converter memiliki komponen seperti pada gambar berikut :
Gambar 2.6 Rancangan Komponen Catalytic
A. Chasing
Chasing adalah bagian luar dari Catalytic Converter yang dipilih
sesuai bentuk umum yang sering digunakan terbuat dari plat baja stainless
stell.Chasing ini dipasang abses yang berguna melindungi bagian dalam
dengan konstruksi luar, peredam getaran, insualator panas dan menghindari
kebocoran dari gas buang. Pada ujung chasing dipasang flange (penopang)
dan diberi packing knalpot, sehingga pada saat pemasangan kondisi Catalytic
Converter benarbenar rapat dan kencang serta tidak terjadi kebocoran emisi
gas buang saat pengujian berlangsung. Konstruksi chasing diperlihatkan
gambar berikut
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Gambar 2.7. Rancangan Chasing Catalytic
B. Material Substrat
Material substrat untuk konstruksi bagian dalam terbuat dari kuningan
(CuZn) dengan komposisi Cu 85%, Zn 15%, yang berbentuk plat berukuran
30 x 120 cm dan ketebalan 0,6mm, berbentuk oval disesuaikan dengan
bentuk chasingnya.
2.9 Pemilihan Material Substrat Kuningan
Material Substrat kunignan ini kita pilih dengan alasan :
1. Dari segi ekonomi kunigan lebih murah dan mudah didapatkan
dipasarang apabila dibandingkan dengan bahan lain untuk katalis seperti
Palladium, Rodium, Platinum.
2. Kuningan mempunyai ketahanan temperature yang tinggi dan
ketahanan terhadap korosi yang baik,dan mudah bentuk.
Logam kuningan yang umum di pasaran mengandung seng 15 – 20% .Dan
yang kami gunakan dalam penelitian ini adalah Kuningan dengan kadar Cu
85%, Zn 15%. Dalam proses pembakaran pada umumnya yang terjadi pada
motor bakar, khususnya motor bensin, perbandingan kompresinya antara 7
12 serta temperature pada proses pembakaran mesin bensin antara 300º
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
600ºC . Sedangkan titik cair dari logam kuningan ini mencapai antara 1000º
1020ºC, jadi penggunaan katalis ini dapat dengan aman digunakan pada
mobil uji tanpa harus khawatir logam tersebut akan mencair. Disamping itu
kuningan juga memiliki tahan korosi. Korosi Selektif adalah suatu bentuk
korosi yang terjadi karena pelarutan komponen tertentu dari paduan logam
(alloynya). Dezincfikasi merupakan bentuk korosi selektif yang menyerang
paduan logam yang terdiri Cu dan Zn (kuningan). Korosi dapat disebabkan
karena air laut,air payau atau oksigen terlarut.
Gambar 2.8 Diagram Fasa Kuningan ( CuZn )
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Dari diagram fasa diatas kita dapat menyimpulkan bahwa untuk
kuningan dengan komposisi Cu 85 % dan Zn 15 %, memiliki titik cair pada
1000 ºC – 1020 ºC. Jadi dalam penggunaan Kuningan ini sebagai katalis kita
sudah dapat memastikan bahwa katalis dari kuningan ini tidak akan mencair
pada temperatur pembakaran.
Tabel 2.3 Korosi Selektif kuningan
Bentuk Korosi Selektif Paduan Logam Yng Terlarut
Dezincfikasi Cu – Zn ZnDealuminasi Cu – Al AlDemanganisasi Cu – Mn MnDenikelisasi Cu – Ni NiDesilikonisasi Cu – Si SiDecuprifikasi Cu Ag Cu
Sumber : http://www.angelfire.com/ak5/process_control/selective_corr.html [ 12 ]
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Konstruksi material substrat diperlihatkan pada berikut ini:
Gambar 2.9 Konstruksi Material Substrat
18 cm
10cm
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
