EMISI SISTEM GAS BUANG

EMISI SISTEM GAS BUANG

Gas sisa pembakaran yang keluar dari knalpot (silencer) mengandung karbon monoksida (CO). Pembakaran yang sempurna menyisakan gas karbon monoksida yang tidak berwarna, namun tetap berbahaya. Bila pembakaran tidak sempurna, maka asap hitam akan mengepul. Bila ini terjadi maka dianjurkan untuk mematikan mesin segera, karena mesti ada sesuatu yang tidak benar terutama dalam penyetelan pembakaran. Gas buang melalui knalpot dapat dijadikan indikasi kondisi mesin sebagai ukuran apakah pembakaran sempurna atau kurang sempurna.

Didalam suatu pembakaran motor bakar bensin guna menghasilkan emisi gas buang yang baik ( memenuhi standar), maka perlu ditunjang oleh kondisi motor yang baik yang berkaitan dengan tekanan kompresi, kondisi kabel busi dan busi, kondisi saat pengapian, kondisi filter udara, kondisi penyetelan karburator (konv) atau sistem injeksi.

Sehingga jika semua kondisi tersebut diatas`sudah terpenuhi, maka dalam proses pembakaran motor akan menghasilkan emisi gas buang yang rendah polusi, Adapun kadar Emisi Gas Buang menurut standart Menteri Lingkungan Hidup (Anonymous.1993, Anonymous.1996,Anonymous.2003, Anonymous.2006 ) sbb :

1.    Kadar CO maks 4,5 %

2.    Kadar HC maks 1200 ppm

Pada hasil proses pembakaran motor bensin, emisi gas buang yang dihasilkan meliputi :

1.  HC atau Hidrokarbon

Hidrocarbon / HC merupakan unsur senyawa bahan bakar bensin. HC yang ada pada gas buang adalah dari senyawa bahan bakar yang tidak terbakar habis dalam proses pembakaran motor, HC diukur dalam satuan ppm ( part per million ) ( Bently Robert, 1993; Petter A Weller,1989; Spuller,Willem,L, 1987.)

2.  CO atau Carbon Monoxid

Merupakan senyawa gas beracun yang terbentuk akibat pembakaran yang tidak sempurna dalam prose kerja motor, CO diukur dalam satuan % volume. ( Bently Robert, 1993; Petter A Weller,1989; Spuller,Willem,L, 1987.)

3.  Nox

Adalah unsur dari Nitrgen Oksida (NO) dan Nitrogen Dioksida (NO2) tetapi sering dinyatakan dalam NOx saja. NOx juga merupakan senyawa gas beracun yang ditimbulkan dari proses pembakaran yang tidak sempurna. ( Bently Robert, 1993; Petter A Weller,1989; Spuller,Willem,L, 1987.)

4.  Pb atau Timah Hitam

Adalah senyawa beracun yang terkandung dalam bahan bakar bensin dengan tujuan utuk menaikkan angka Oktan Bensin sehingga pada waktu pembakaran dalam proses kerja motor tidak mudah terjadi Detonasi atau Knocking. ( Bently Robert, 1993; Petter A Weller,1989; Spuller,Willem,L, 1987.)

5.  CO2 atau Carbon Dioksida

Merupakan senyawa yang tidak beracun hasil pembakaran motor, tetapi efek dari CO2 ini adalah membawa dampak terhadap efek rumah kaca/ pemanasan global. ( Bently Robert, 1993; Petter A Weller,1989; Spuller,Willem,L, 1987.)

6.  SO2 atau Belerang

Merupakan senyawa hasil pembakaran motor yang bersifat asam yang dapat membawa dampak terjadinya hujan asam yang nantinya dapat mengakibatkan kerusakan dan kematian organisme makhluk hidup, ( Otto Sumarwoto,1992) disamping itu juga membawa dampak cepat terjadinya korosi/karat pada logam, kalau pada kendaraan dapat mempercepat terjadinya keropos pada knalpot.

Pengaruh/dampak negatife gas buang terhadap terhadap manusia adalah sebagai berikut:

1.        HC atau Hidro Carbon( Spuller,Willem,L, 1987; Anonymous,2002.)

Ø Pada konsentrasi yang tinggi menyebabkan gangguan pada selaput lendir,mata, hidung dan tenggorokan

Ø Merupakan zat potensial penyebab Kanker

2.        CO atau Carbon Monoxid ( Spuller,Willem,L, 1987; Anonymous,2002.)

Ø Tidak berbau dan tidak berwarna

Ø Mengurangi kemampuan darah dalam menyerap Oksigen

Ø Pada konsentrasi 0,3 % saja di udara, jika menghirup sekitar 30 menit dapat menyebabkan fatal/kematian.

3.        Nox atau Nitrogen Oksid ( Spuller,Willem,L, 1987; Anonymous,2002.)

Ø Berwarna coklat kemerah merahan

Ø Berbau tajam / pedas sehingga mengganggu organ organ pernafasan

Ø Pada konsentrasi 0,05 s/d 0,15 % Nox diudara dapat menyebabkan kerusakan paru-paru

4.        Pb atau Timah Hitam ( Spuller,Willem,L, 1987; Anonymous,2002.)

Merupakan bahan yang sulit untuk bereaksi / dinetralisir, sehingga gas buang mengandung logam Pb yang tinggi akan berdampak dapat merugikan perkembangan mental, ginjal, komposisi darah dan pembuluh nadi/hipertensi

Sebagian dari gas buang yang dikeluarkan beracun, dan sebagian besar berupa gas rumah kaca yang pada gilirannya mengakibatkan pemanasan global, untuk itu berbagai strategi dilakukan yaitu diantaranya:

1.        Pengetatan standar emisi gas buang melalui teknologi.

2.        Kebijakan fiskal

a                    a. Pajak kendaraan

b                    b.  Pajak bahan bakar

c                     c.  Insentif fiskal untuk alat yang ramah lingkungan

3.        Peningkatan kelancaran lalu lintas

a                    a.  Pembatasan lalu lintas

b                    b.  Sistem lalu lintas pintar (intelligent transport system)

c                    c.  Peningkatan kapasitas infrastruktur

4.        Peningkatan kualitas bahan bakar

a                   a.  Optimalisasi kualitas bahan bakar

b                   b.  Pengembangan bahan bakar nabati

c                   c.  Pengembangan bahan bakar alternative

Emisi gas buang memiliki beberapa standar, yang paling sering dipakai adalah standar euro. Euro sendiri terkelompokkan menjadi euro 1, euro 2,  euro 3, dst. Semakin tinggi angka dibelakang euro maka semakin kecil kandungan gas rumah kaca, partikulat, dan NOx pada gas emisi kendaraan.

Indonesia sendiri baru menggunakan standar euro 2 pada tahun 2006, sebelumnya Indonesia tidak memiliki standar emisi. Sampai sekarang Indonesia masih menggunakan standar emisi euro 2. Sementara itu negara-negara lain di Asia Tenggara telah silih berganti standar emisi ke standar yang lebih tinggi.

Berikut adalah tabel standar emisi gas buang kendaraan bensin / EURO yang digunakan oleh negara-negara di Asia Tenggara dan sekitarnya

Desain saluran pembuangan dirancang untuk menyalurkan gas hasil pembakaran mesin ketempat yang aman bagi pengguna mesin. Gas hasil pembakaran umumnya panas, untuk itu saluran pembuangan harus tahan panas dan cepat melepaskan panas. Saluran pembuangan tidak boleh melewati atau berdekatan dengan material yang mudah terbakar atau mudah rusak karena panas. Meskipun tampak sederhana, desain sistem pembuangan cukup berpengaruh terhadap performa mesin,adapun fungsi sistem gas buang adalah sebagai berikut:

1.      Untuk menyalurkan gas buang hasil pembakaran

2.      Meningkatkan tenaga engine

3.      Meredam suara hasil pembakaran

4.      Mengontrol kandungan CO pada emisi gas buang

Gas buang sepeda motor keluar disalurkan melalui knalpot ke udara luar. Bagian dalam knalpot dikonstruksi sedemikian rupa sehingga di samping menampung gas buang, knalpot juga dapat meredam suara (silencer). Biasanya panjang dan diameter knalpot sudah tertentu sehingga jika dilakukan perubahan (modifikasi) akan mempengaruhi kemampuan sepeda motor. Konstruksi knalpot tidak boleh (dilarang) untuk dirubah, dilubangi ataupun dicopot. Perubahan ini merupakan  pelanggaran hukum dan pelakunya dapat dituntut.

Konstruksi knalpot sepeda motor empat langkah dan sepeda motor dua langkah umumnya tidak sama. Knalpot sepeda motor dua langkah terdiri atas dua bagian yang disambungkan. Kedua bagian tersebut disambungkan dengan ring mur sehingga mudah dilepas. Hal ini dimaksudkan agar lebih mudah dibersihkan. Knalpot mesin dua langkah lebih cepat kotor dikarenakan pada proses pembakarannya oli ikut terbakar sehingga kemungkinan timbul kerak pada lubang knalpot sangat besar. Untuk itu knalpot sepeda motor dua langkah harus sering dibersihkan.

Umumnya komponen dalam sistem pembuangan terdiri dari :

1.     Kepala silinder, dimana pipa pembuangan dimulai, kecuali pada mesin dua langkah dimana saluran pembuangan ditempatkan dibagian bawah dinding silender.

2.     Exhaust manifold atau exhaust header, dimana pipa dari beberapa ruang bakar/silinder bergabung.

3.     Catalytic converter untuk menurunkan kadar gas beracun, CO, HC dan NOx

4.     Knalpot, pipa untuk mengalirkan gas hasil pembakaran.

5.     Peredam suara atau disebut juga muffler, yang berfungsi untuk meredam suara. Pada sepeda motor, peredam bunyi ada di dalam knalpot sedangkan pada mobil umumnya terlihat dengan jelas berupa tabung sebelum ujung pipa pembuangan.

Untuk memudahkan kita menganalisa kondisi mesin, kita dapat memakai penjelasan dibawah sebagai alat bantu :

1.    Emisi CO tinggi menunjukkan kondisi dimana AFR terlalu kaya (lambda < 1.00). Secara umum CO menunjukkan angka efisiensi dari pembakaran di ruang bakar. Tingginya emisi CO disebabkan karena kurangnya oksigen untuk menghasilkan pembakaran yang tuntas dan sempurna. Hal-hal yang menyebabkan AFR terlalu kaya antara lain :

Ø  Idle speed terlalu rendah.

Ø  Setelan pelampung karburator yang tidak tepat menyebabkan bensin terlalu banyak.

Ø  Air filter yang kotor.

Ø  Pelumas mesin yang terlalu kotor atau terkontaminasi berat.

Ø  PCV valve yang tidak bekerja.

Ø  Kinerja fuel delivery system yang tidak normal.

Ø  Air intake temperature sensor yang tidak normal.

Ø  Coolant temperature sensor yang tidak normal.

Ø  Catalytic Converter yang tidak bekerja.

2.  Normal CO. Apabila AFR berada dekat atau tepat pada titik ideal (AFR 14,7 atau lambda = 1.00) maka emisi CO tidak akan lebih dari 1% pada mesin dengan sistem injeksi atau 2.5% pada mesin dengan karburator.

3.  CO terlalu rendah. Sebenarnya tidak ada batasan dimana CO dikatakan terlalu rendah. Konsentrasi CO terkadang masih terlihat “normal” walaupun mesin sudah bekerja dengan campuran yang amat kurus.

4.  Emisi HC tinggi. Umumnya kondisi ini menunjukkan adanya kelebihan bensin yang tidak terbakar yang disebabkan karena kegagalan sistem pengapian atau pembakaran yang tidak sempurna. Konsentrasi HC diukur dalam satuan ppm (part per million). Penyebab umumnya adalah sistem pengapian yang tidak mumpuni, kebocoran di intake manifold, dan masalah di AFR. Penyebab lainnya adalah :

Ø  Pembakaran yang tidak sempurna karena busi yang sudah rusak.

Ø  Timing pengapian yang terlalu mundur.

Ø  Kabel busi yang rusak.

Ø  Kompresi mesin yang rendah.

Ø  Kebocoran pada intake.

5.    Kosentrasi Oksigen. Menunjukkan jumlah udara yang masuk ke ruang bakar berbanding dengan jumlah bensin. Angka ideal untuk oksigen pada emisi gas buang adalah berkisar antara 1% hingga 2%.

6.    Konsentrasi oksigen tinggi. Ini menunjukkan bahwa AFR terlalu kurus. Kondisi yang menyebabkan antara lain :

Ø  AFR yang tidak tepat.

Ø  Kebocoran pada saluran intake

Ø  Kegagalan pada sistem pengapian yang menyebabkan misfire

7.  Konsentrasi oksigen rendah. Kondisi ini menunjukkan bahwa AFR terlalu kaya.

8.  Konsentrasi CO2 tinggi. Kondisi ini menunjukkan bahwa AFR berada dekat atau tepat pada kondisi ideal.

9.  Konsentrasi CO2 rendah. Kondisi ini menunjukkan bahwa AFR terlalu kurus atau terlalu kaya dan kebocoran pada exhaust system.

10.      Konsentrasi senyawa NOx. Senyawa NOx termasuk nitrit oksida (NO) atau nitrat oksida (NO2) akan terbentuk bila suhu ruang bakar mencapai lebih dari 2500 derajat Farenheit (1350 oC). Senyawa ini juga dapat terbentuk apabila mesin mendapat beban berat.

11.         Konsentrasi NOx tinggi. Kondisi ini menunjukkan :

Ø  AFR terlalu kurus.

Ø  Spark Advancer yang tidak bekerja.

Ø  Tingginya deposit kerak di ruang bakar.

Ø  Catalytic Converter yang tidak normal.

12.         Konsentrasi NOx rendah. Sebenarnya tidak ada batasan yang menyatakan emisi senyawa NOx terlalu rendah. Umumnya NOx adalah 0 ppm saat mesin idle.

Cara membersihkan knalpot sepeda motor dua langkah:

1.     Lepaskan knalpot dari dudukannya

2.     Pisahkan bagian-bagian knalpot

Gambar. Bagian-bagian  knalpot sepeda motor

3.     Bersihkan bagian luar knalpot dengan kain dan air atau amplas halus. Supaya kering, jemur sebentar dengan cahaya matahari atau keringkan dengan udara bertekanan (kompresor).

4.     Panaskan bagian luar ujung knalpot sampai merah membara dengan api las karbit.

5.     Semprot bagian dalam knalpot dengan udara bertekanan sampai kotoran-kotoran di dalamnya terlempar ke luar.

6.     Untuk membersihkan peredam suara. Semprotkan dengan air panas agar sisa bahan bakar yang ada bisa keluar. Setelah itu keringkan dengan udara bertekanan

7.     Bersihkan saluran buang pada blok silinder dengan skrap pembersih kerak kemudian semprot saluran buang dengan udara bertekanan. Yang perlu diperhatikan pada saat membersihkan kerak dengan skrap posisi piston harus ada pada Titik Mati Bawah agar tidak tergores oleh skrap.

8.     Periksa keadaan paking knalpot, bila ada yang rusak harusdiganti. Paking  yang rusak akan menyebabkan kebocoran gas buang.

9.     Pasang knalpot dengan cara kebalikan dari waktu membongkar. Periksa kebocoran gas buang dengan cara menghidupkan motor dan menutup ujung knalpot dengan kain. Jika ada kebocoran gas buang, segera perbaiki bagian yang menyebabkan kebocoran tersebut.