jurnal katalis catalytic converter

7/21/2019 Jurnal Katalis Catalytic Converter

http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-katalis-catalytic-converter 1/10

Traksi. Vol. 4. No. 1, Juni 2006 jurnal.unimus.ac.id

PENGARU !ATA"#$ TE%&AGA 'AN !R(% TERA'AP E%#$# GA$

)AR&(N %(N(!$#'A 'AN #'R( )AR&(N

PA'A !EN'ARAAN %(T(R &EN$#N

R%. &a*us #ra+an

As-rac-

The aims of this experiment are firstly to coducted a catalytic converter secondly, to find out to

what extend Copeer and Crom ( CuCr ) as catalyst is effecient. To measure the concentration of

Carbon Monoxide and Hidro Carbon on frame there are two conditions required. irst is when the

en!ine is on, and second is when CuCr catalytic converter is applied usin! !as analy"er. This

experiment results in the fact that the use of CuCr catalytic convertyer with the varian number of its

cell reduces the production of Carbon Monoxide and Hidro Carbon of premium automobile

!a-a kunci )a-al/-ic )onr-r, !a-alis )u)r, !onsn-rasi )( dan )

PEN'AU"UAN

#ertumbuhan $endaraan bermotor di %ndonesia yan! terus menin!$at telahmenyebab$an persoalan serius dalam hal penin!$atan pencemaran udara. Hal inidisebab$an $arena tida$ sebandin!nya an!$a pertumbuhan &alan yan! hanya ' per tahun

&auh se$ali den!an an!$a pertumbuhan $endaraan bermotor yan! telah mencapai ' per

tahun. #ertumbuhan tersebut &elas a$an membawa pen!aruh menin!$atnya pema$aian*ahan *a$ar Minya$ dan den!an sendirinya polusi udara a$ibat dari emisi buan!

$endaraan bermotor men&adi tida$ dapat terela$$an la!i.

+alah satu te$nolo!i yan! dapat di!una$an untu$ meredu$si emisi !as C adalah

den!an pemasan!an Catalytic Converter yan! dipasan! pada system saluran pembuan!anemisi !as. #enelitian terdahulu men&elas$an bahwa $atalis berbahan -unin!an ( Cun )

dapat di!una$an untu$ meredu$si emisi !as buan! Carbon Mono$sida untu$ berba!ai

variasi putaran mesin dan variasi &umlah sel $atalis. leh sebab itu pada penelitian ini bertu&uan untu$ men!etahui pen!!unaan lo!am lain selain $unin!an seba!ai $atalis.

#enelitian ini merancan! ban!un Catalytic Converter berbahan Temba!a dan Crom

( CuCr ) seba!ai $atalisnya dan in!in men!etahui pen!aruh pema$aian $atalis ini terhadapemisi !as C dan HC pada motor bensin sebelum dan sesudah pema$aian Catalytic.

#enelitian ini diharap$an dapat membantu problem men!atasi pencemaran udara den!an

pende$atan dan pemanfaatan te$nolo!i re$ayasa

T#NJAUAN PU$TA!A

#olusi udara dapat dirasa$an sema$in hari $ian menin!$at terutama di daerah yan!

$epadatan lalu/lintasnya cu$up tin!!i serta di lo$asi industri padat yan! $uran!

memperhati$an dampa$ lin!$un!an Pramud/a, 2001 3.

$umr Polusi Udara 'ari Transor-asi.

#olusi udara yan! disebab$an oleh transportasi darat yan! dinilai san!at dominan

salah satunya adalah !as buan! $endaraan bermotor. 0imana $ontribusi terbesar dari

seluruh polutan yan! ada adalah !as Carbon Mono$sida, seperti terlihat pada tabel 1. beri$ut ini 2

3'




Tal 1. $umr olusi udara -a5un 170

$U%&ER Polusi dalam ju-a -on r -a5un 3

)( Par- $(8 ) N(8 To-al

Transportasi 45,1 1,6 ,5 7,8 5,1 88,3

#emba$aran bahan ba$ar ',1 1,6 15, ,' 1,4 33,3#roses industri 9,8 3,7 3,8 1,8 ,7 '6,8

#embuan!an limbah padat ',' ,6 , ,4 ,1 3,3

:ain/' ($. hutan, pertanian 4,' ,5 , ',6 ,' 5,7

Total 89,6 7,8 '3,7 '1,8 ',7 195,6

$umr o+ard $. Pa/, 179 3

+edan!$an dilihat dari &enis bahan ba$ar yan! di!una$an oleh $endaraan,

besarnya $ontribusi emisi !as buan! yan! diteliti oleh #ertamina ditun&u$$an pada

tabel ' dibawah ini 2 Pr-amina Jakar-a, 2001 3

Tal 2. !on-riusi *as uan* rdasarkan jnis a5an akar

Jnis Gas &uan*!on-riusi &rdasarkan jnis &&%

&nsin :3 'isl :3

-arbonmono$sida ( C ) 85, 11,

Hidro$arbon 73, '7,

;< 41, 35,

+' 19, 89,

Timah Hitam ( #b ) 1, ,

C' 93, 67,

=sap 1, 55,

$umr Pr-amina Jakar-a, 2001 3

Pross Pmn-ukan )aron %onoksida dalam Gas &uan*.

>as Carbon Mono$sida dan Hidro Carbon dihasil$an dari pemba$aran yan!

tida$ sempurna a$ibat dari pencampuran bahan ba$ar dan udara yan! terlalu $aya.*oleh di$ata$an bahwa terbentu$nya C dan HC san!at ter!antun! dari

perbandin!an campuran bahan ba$ar dan udara yan! masu$ dalam ruan! ba$ar.

Menurut teori bila terdapat o$si!en yan! melebihi perbandin!an campuran teori ?

ideal ( campuran men&adi terlalu $urus ) ma$a tida$ a$an terbentu$ C dan HC.Tetapi $enyataannya C dan HC &u!a dihasil$an pada saat $ondisi campuran $urus.

Ti!a alasan untu$ $ondisi diatas adalah 2

• *ahwa setiap pemba$aran bahan ba$ar, a$an selalu men!hasil$an C dan HC.• #emba$aran yan! tida$ merata yan! ditimbul$an dari tida$ meratanya suplai ?

distribusi bahan ba$ar di dalam ruan! ba$ar.

• Temperatur di se$elilin! silinder yan! rendah, yan! pada a$hirnya

menyebab$an peristiwa ;unc5in*, artinya temperatur terlalu rendah untu$

ter&adinya pemba$aran, sehin!!a api tida$ mencapai daerah ini di dalam

silinder.

33




Tknolo*i Pn*on-rolan Emisi.

#en!ontrolan emisi yan! dila$u$an untu$ meredu$si !as buan! yan!

berbahaya pada $endaraan bermotor sudah banya$ dila$u$an, terutama di ne!ara/

ne!ara ma&u. Metode dan te$ni$ yan! dila$u$an ada beberapa macam, antara lainden!an &alan mela$u$an pemilihan bahan ba$ar, pemilihan proses dan perawatan

mesin. @ntu$ meredu$si !as buan! $endaraan bermotor tersebut, metode yan!

biasanya dipa$ai adalah 2• Modifi$asi Mesin.

• Modifi$asi pada saluran !as buan!.

• Modifi$asi pen!!unaan bahan ba$ar atau system bahan ba$arnya.#ada penelitian ini metode $e dua yan! a$an dipa$ai untu$ meredu$si emisi !as

buan! $endaraan bermotor yaitu den!an pembuatan dan pemasan!an catalytic

converter pada saluran !as buan!.

)a-al/-ic )onr-r.

Catalytic converter merupa$an alat yan! di!una$an seba!ai $ontrol emisi!as buan! yan! dileta$$an setelah exhaust manifold pada system pembuan!an

$endaraaan bermotor ussl, 179 3.

!a-alis.

-atalis merupa$an suatu "at yan! mempen!aruhi $ecepatan rea$si tetapi

tida$ di$onsumsi dalam rea$si dan tida$ mempen!aruhi $esetimban!an $imia pada

a$hir rea$si. 0i dunia industri $atalis telah di!una$an secara luas, terutama padaindustri $imia. =$hir/a$hir ini $atalis &u!a di!una$an untu$ menan!ani masalah

polusi udara, terutama untu$ men!uran!i emisi !as Carbon Mono$sida pada

$endaraan bermotor.*ahan A bahan yan! dapat di!una$an seba!ai $atalis adalah men!!una$an

lo!am A lo!am mulia antara lain #latinum, Bhodium dan #alladium. ;amun $arena

&umlahnya terbatas dan har!a mahal ma$a membatasi pema$aiannya. #ada penelitian terdahulu telah dila$u$an pen!u&ian den!an men!!anti bahan $atalisden!an material substrat lo!am Temba!a (Cu) untu$ penelitian pertama den!an

Chasin! ( tabun! ) berbahan >alvanis pada mesin u&i Toyota Corona ' CC tahun

158.#ada penelitian beri$utnya $atalis dirubah men&adi lo!am $unin!an (Cu n)

den!an Chasin! berbahan +tainlees +teel pada mesin u&i 0aihatsu spass 14 CC

tahun 1557. 0ari hasil penelitian pertama den!an berba!ai variasi sel $atalisdidapat$an hasil yan! si!nifi$an, bahwa material lo!am Cu tersebut dapat

meredu$si emisi !as Carbon Mono$sida sebesar 38.9 dari $onsentrasi 3,18

turun men&adi 1,57 . +edan! pada material $unin!an dapat meredu$si emisi !as

Carbon Mono$sida sebesar 64 dari $onsentrasi 1,9 turun men&adi ,81 .0ari hasil penelitian tersebut ma$a di$emban!$an la!i penelitian den!an

men!!una$an lo!am Temba!a dan -rom #aduan ( CuCr ) seba!ai $atalis yan! a$an

diu&i$an pada $endaraan bermotor roda empat motor bensin.

36




%ET('("(G# PENE"#T#AN

&a5an Pnli-ian

#embuatan bahan penelitian ini terdiri dari dua ba!ian yaitu $onstru$si

ba!ian dalam dan ba!ian luar Catalytic Converter. -onstru$si ba!ian dalam berupa material substrat dan washcoat sedan!$an ba!ian luar berupa rumah $atalis (

chasin! ) dan #enopan!.

• %a-rial $us-ar-.

Material substrat untu$ $onstru$si ba!ian dalam terbuat dari #aduanTemba!a dan Crom ( CuCr ) yan! berbentu$ plat beru$uran 3 x 1' cm den!an

$etebalan ,4 mm. #lat tersebut $emudian dipoton! dan dibentu$ oval disesuai$an

den!an bentu$ chasin!nya dan D luasan diberi luban! berdiameter ' mm, &ara$antar luban! 3 mm dan &umlah plat 19 buah.

Gamar 1. %a-rial $us-ra-

• )5asin*.

Chasin! adalah ba!ian luar dari catalytic Converter yan! dipilih sesuai

bentu$ umum yan! serin! di!una$an terbuat dari plat ba&a. Chasin! ini memili$i penutup yan! dapat dibu$a dan ditutup den!an baut, saat per!antian variasi &umlah

sel $eran!$a ba!ian dalam. Chasin! ini dipasan! asbes yan! ber!una melindun!i

ba!ian dalam den!an $onstru$si luar, peredam !etaran, insulator panas dan

men!hindari $obocoran dari !as buan!. #ada u&un! Chasin! dipasan! lan!e

39




( penopan! ) dan diberi pac$in! $nalpot, sehin!!a pada saat pemasan!an $ondisi

Catalytic Converter benar A benar rapat dan $encan!.

Gamar 2. )5asin* )a-al/-ic )onr-r

Prsiaan Pn*ujian.

Ala-<ala- Pn*ujian.

=lat pen!u&ian terdiri dari 2 Mesin @&i Mesin Toyota Corona ' CC tahun 158 >as =nay"er mer$ #rotech lux '/' %nfrared ' >as

=naly"er buatan %taly

#encatat wa$tu ( +top Eatch ).

Termocoupel. Thacometer.

• Prsiaan !ondisi $-andar- %sin.

+ebelum pen!u&ian emisi !as buan! berlan!sun!, terlebih dahulu

mempersiap$an $ondisi standart mesin sehin!!a siap pada $ondisi $er&a.

34




Ta5aan Pn*ujian.

Pmanasan %sin.

Tu&uan dila$u$annya pemanasan mesin adalah untu$ mempersiap$an mesin

supaya pada $ondisi $er&a.

•

!alirasi Gas Anali=r.+etelah mesin berada pada $ondisi $er&a $emudian dila$u$an $alibrasi !asanaly"er. -alibrasi ini dila$u$an secara otomatis.

• Pn*ujian Emisi Gas dn*an Pn*ukuran Tana )a-al/-ic )onr-r.

#en!u$uran ini memili$i tu&uan untu$ men!etahui &umlah emisi !as

buan! yan! di$eluar$an oleh mesin u&i. 0ata yan! didapat$an dari hasil pen!u$uran ini di!una$an seba!ai pembandin! den!an data pada

pen!u$uran den!an men!!una$an Catalytic Converter. :an!$ah A lan!$ah

pen!u$uran seba!ai beri$ut 2 Mesin dalam $eadaan menyala dalam $ondisi idle dan probe sensor telah

dimasu$$an dalam $nalpot. +top watch dinyala$an. :ihat !elas u$ur yan! berisi bahan ba$ar, $eti$a a$an habis nilai pada

!as analy"er mulai dicatat. #encatatan dicari pada $ondisi an!$a pada

display yan! telah stabil. -eti$a bensin telah habis, stop watch dimati$an ( wa$tu yan! tercatat

merupa$an wa$tu lamanya pen!u$uran. 0an !elas u$ur $embali diisi

untu$ pen!u$uran selan&utnya. -emudian den!an lan!$ah yan! sama pula, pen!u$uran dila$u$an

$embali untu$ putaran mesin yan! berbeda yaitu idle, 1 rpm, '

rpm, 3 rpm lalu turun pada ' rpm, 1 rpm dan $embali pada

putaran idle. +etelah lan!$ah tersebut selesai, ma$a pen!u$uran pertama tampacatalytic converter telah selesai.

Pn*ujian misi Gas dn*an Pn*ukuran 'n*an )a-al/-ic )onr-r.

+etelah pen!u$uran pertama selesai ma$a pen!u$uran $edua dila$u$an

den!an lan!$ah A lan!$ah seba!ai beri$ut 2

• +etelah mesin dimati$an unit Catalytic Converter dipasan!

pada $nalpot mesin den!an melepas flan!e sambun!an pipa $nalpot.

-encan!$an baut flan!e dan pasti$an dalam $ondisi rapat dan tida$ ada$ebocoran.

•

+etelah unit Catalytic Converter terpasan!, mesin dihidup$an$embali, lalu pen!u$uran diulan!i $embali sesuai urutan pen!u$uran

pertama.

• #en!u$uran dila$u$an den!an per!antian variasi sel Catalytic

Converter Temba!a dan Crom.

• #en!u$uran pertama dan $edua dila$u$an 3 x percobaan

untu$ tiap variasi putaran mesin.

37




Varial Pnli-ian.

• Fariabel $endali yan! meliputi &enis bahan ba$ar yan! di!una$an adalah

premium, tebal plat untu$ $atalis adalah ,4 mm dan &umlah luban! plat yan! di!una$an

adalah 18 luban!, diameter luban! ' mm dan &ara$ antar luban! 3 mm.

•

Fariabel berubah yan! meliputi variasi rpm mesin dari putaran idle, 1 rpm, 'rpm, 3 rpm, turun $embali $e ' rpm, 1 rpm dan idle. Gumlah plat yan!di!una$an 19 buah dan &ara$ plat menyesuai$an &umlah plat.

• Fariabel respon yan! meliputi $onsentrasi emisi !as tampa $atalis dan$onsentaris emisi !as den!an $atalis.

Analisis da-a.

0ata yan! diperoleh a$an dianalisa secara des$riptif den!an melihat melalui

tampilan !rafi$/!rafi$ yan! ada untu$ men!etahui seberapa berarti pen!aruh

variasi A variasi yan! dila$u$an pada penelitian ini terhadap emisi !as buan! Cdan HC mesin u&i.

Tma- Pnli-ian.

#en!u&ian dila$u$an di laboratorium en!ine #T. Honley Motor Gl. %mam*on&ol +emaran!.

ANA"#$#$ 'ATA

0ari data hasil pen!u&ian dan pen!u$uran yan! dila$u$an saat penelitian ini a$an

disa&i$an dalam bentu$ des$riftif dalam bentu$ !ambar !rafi$. Hal tersebut dila$u$an untu$

mempermudah analisis data, pembahasan dan penari$an $esimpulan.

Pn*aru5 Pmakaian )a-al/-ic )onr-r )u)r Tr5ada )(

0ari hasil pen!u&ian emisi !as buan! yan! telah dila$u$an den!an tampaCatalytic Converter dan men!!una$an Catalytic Converter CuCr didapat$an !ambar!rafi$ seperti dibawah ini 2

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

CO %

ID LE 1500 2500 250 0 1500 IDL E

RPM

Grafik Penurunan Konsentrasi CO

Tampa CC

CC CuCr

Gamar >. Gra?ik nurunan misi )( dn*an )u)r

38




0ari !ambar tersebut dapat di analisis bahwa pemasan!an catalytic

converter CuCr dapat menurun$an $onsentrasi emisi !as buan! Carbon Mono$sida.

#enurunan $onsentrasi emisi !as buan! tersebut tiap variasi rpm yan! berbeda,

tampa$ dalam !ambar ter&adi flu$tuasi. lu$tuasi ini disebab$an adanya perubahancampuran bahan ba$ar yan! berbeda saat masu$ $e dalam ruan! ba$ar. Tren nai$/

turun merupa$an hal yan! wa&ar, men!in!at $endaraan u&i masih men!!una$an

system $arburator ( bahan ba$ar tida$ dapat optimal ) yan! tida$ sama den!ansystem %. #ada system % &umlah bahan ba$ar yan! masu$ $e ruan! ba$ar dapat

optimal untu$ tiap variasi rpm.

Pn*aru5 Pmakaian )a-al/-ic )onr-r -r5ada )

0ari hasil pen!u&ian emisi !as buan! yan! beri$utnya untu$ men!etahui

pen!aruh perubahan $onsentrasi Hidro Carbon (HC), didapat$an !ambar !rafi$seperti dibawah ini 2

0

100

200

300

400

500

600

700

HC ppm

IDLE 1500 2500 2500 1500 IDLE

RPM

Grafik Penurunan Konsentrasi HC

Tampa CC

CC CuCr

Gamar 4. Gra?ik Pnurunan Emisi ) 'n*an )u)r

0ari !ambar tersebut dapat di analisis bahwa pemasan!an catalyticconverter CuCr menun&u$$an tren yan! hampir sama den!an penurunan $onsentrasi

C, dimana &u!a ter&adi penurunan $onsentrasi emisi !as buan! Hidro Carbon.

#enurunan $onsentrasi emisi !as buan! tersebut tiap variasi rpm yan! berbeda,tampa$ dalam !ambar ter&adi flu$tuasi. lu$tuasi ini disebab$an adanya perubahan

campuran bahan ba$ar yan! berbeda saat masu$ $e dalam ruan! ba$ar. Tren nai$/

turun merupa$an hal yan! wa&ar, men!in!at $endaraan u&i masih men!!una$ansystem $arburator ( bahan ba$ar tida$ dapat optimal ) yan! tida$ sama den!an

system %. #ada system % &umlah bahan ba$ar yan! masu$ $e ruan! ba$ar dapat

optimal untu$ tiap variasi rpm.

35




!E$#%PU"AN

*erdasar$an hasil u&i #en!aruh -atalis Temba!a dan -rom terhadap emisi !as

buan! Carbon Mono$sida dan Hidron Carbon yan! telah dila$u$an dapat disimpul$an

seba!ai beri$ut 21. Catalytic Converter CuCr mampu menurun$an emisi !as buan! Carbon

Mono$sida secara si!nifi$an.

'. Catalytic Converter CuCr mampu menurun$an emisi !as buan! Hidro Carbonsecara si!nifi$an.

3. #enurunan emisi !as buan! bai$ untu$ C dan HC men!alami flu$tuasi, hal ini

disebab$an oleh &enis mesin u&i yan! $onvensional (sistem -arburator)6. #emasan!an Catalytic Converter tida$ mempen!aruhi performance mesin

$endaraan.

$ARAN

Men!in!at Catalytic Converter Temba!a dan Crom ( CuCr ) dapat di!una$an

seba!ai alternatif pen!!anti Catalytic Converter yan! sudah ada dipasaran, namum masih

ada $emun!$inan untu$ di$emban!$an la!i den!an men!!una$an lo!am lain yan! dapatdi&adi$an seba!ai bahan $atalis (variasi bahan).

'A@TAR PU$TA!A

1. =rismunandar, Eiranto, 1583, #en!!era$ Mula, #enerbit %T*, *andun!

'. =rya, E. Eisnu, 1555, 0ampa$ #encemaran :in!$un!an, Ceta$an -edua, #enerbit

=ndi ffset, o!ya$arta.3. =rcadio #. +incero +r, >re!oria =. =incero, 1559, nvironmental n!ineerin! =

0esi!n =pproach. = #rentice Hall Company, ;ew Gersey.

6. =ryanto =, Ba"if M, ', +tudy #en!!unaan Temba!a ( Cu ) +eba!ai Catalytic

Converter #ada -nalpot +epeda Motor 0ua Ta$ Terhadap misi >as C( &urnal ), Te$ni$ :in!$un!an, %T+.

9. *apedal, 1554, #edoman Te$nis #en!endalian #encemaran @dara, +emaran!.

4. Cahyono =, Ba"if M, Mursid M, #en!aruh -atalis $sida Temba!a I -romTerhadap #utaran Mesin $endaran *ermotor ( &urnal ) ,Te$ni$ :in!$un!an

JTe$ni$ Mesin %T+.

7. 0arsono, Falentino, 1559, #en!antar %lmu :in!$un!an , disi revisi, #enerbit@niversitas=irlan!!a, o!ya$arta.

8. 0ir&en #erhubun!an 0arat, ', #ro!ram :an!it *iru dan -onservasi ner!i

(Gurnal).5. Harsanto, '1, #encemaran @dara, #en!aruh +erta Cara #enan!!ulan!annya

(Gurnal)

1. Hein" Heisler, 1559, =dvanced n!ine Tecnolo!y Hodder Headline >roup,

:ondon.11. Howard + #eavy, 0onald B Bowe, >eor!e Tchaobano!lous, 1589, nvironmental

n!ineerin!, Me!raw A Hill *oo$ Co.

1'. %ntisari, 1558, Merenda *irunya :an!it -ota ( Gurnal ).13. %rawan *, '6, Bancan! *an!un Modifi$asi Catalytic Converter 0en!an -atalis

Material +ubstrat ( Cu ) dan ;i$el ( ;i ) #ada +aluran >as *uan! -endaraan

*ermotor untu$ Meredusi misi >as *uan! Carbon Mono$sida, :aporan#enelitian, @;%M@+

16. #elan!i, 1557, The +tudy on The %ntre!ated air Kuality Mana!ement for Ga$arta

Metropolitan =rea ( Gurnal ).

6




19. #elan!i, 1555, @paya Men!uran!i misi >as *uan! -endaraan *ermotor ( Gurnal ).

14. +itepoe, Man!$u , 1557, @saha Mence!ah #encemaran @dara, Terbitan pertama,

#T >ransindo, Ga$arta

17. +prin!er A Ferla! ;ew or$ %nc, 157, Catalyst Hanboo$. Ealfe +cintific *oo$ ,:ondon A n!land.

18. +unu, #ramudya, '1, Melindun!i :in!$un!an den!an Menerap$an %+ 161 ,

Terbitan pertama, #T. >ramedia %ndonesia, Ga$arta.15. +urdia, Tata, 1589, #en!etahuan *ahan Te$ni$, Ceta$an #ertama, #T #radnya

#aramita, Ga$arta.

'. Toyota Trainin! Center, ', mission Control +tep Two.'1. F.=.E Heller, 1559, undamental Motor Fehicle Technolo!y, disi $e/6, %M%

+tanley Thorne ( #ublisehers ) :td.

''. Eilliam :.Husselbee, 1589, =utomotive Coolin! xhaust, uel and :ubricatin!+ystems. = #rentice Hall Company , Beston, Fir!inia.

'3. Eolf, #C, 1571, C arbon Monoxide A Measurement and Monitoron! in @rban =ir

nvironment, +ei and Technol.

61

jurnal katalis catalytic converter

Documents