## PENGARUH PENAMBAHAN PIPA HYDROCARBON CRACK SYSTEM MODEL SPIRAL PADA EXHAUST TERHADAP PENGHEMATAN BAHAN BAKAR DAN EMISI GAS BUANG MOBIL SUZUKI CARRY FUTURA 1500 cc
Amin Nur Firdaus 1 ) , Solechan ) , Samsudi Raharjo )

## ABSTRAK
Kendaraan irit merupakan keinginan konsumen karena mahalnya harga bahan bakar saat ini. Harga rata-rata minyak mentah Indonesia Crude Price (ICP) mencapai US$ 43,13 per barel, harga bbm di indonesia harga eceran per liter untuk bahan bakar jenis premium Rp 7.400 Per liter, pertamax Rp 9.000 per liter dan pertamax plus Rp 10.000  per  liter.  Ini  yang  mendorong  masyarakat  berinovasi  barkaitan  dengan pengematan bahan bakar untuk menaikkan kinerja mesin dan mengurangi emisi gas buang.  Tujuan  utama  dari  penelitian  ini  adalah  membuat  alat  penghemat  BBM memakai metode hydrocarbon crack system (HCS) menggunakan pipa katalis model spiral untuk menghemat bahan bakar dan emisi gas buang dengan memanfaatkan hidrokarbon yang terdapat pada pertamax.Metode penelitian menggunakan variabel bebas dengan mengatur putaran mesin dan volume pertamax pada tangki reservoir untuk mengetahui pengaruh penghematan BBM, temperatur mesin, kebisingan, dan emisi  gas  buang  mobil  Suzuki  Carry  Futura 1500  cc.  Hasil  uji  HCS  efektif,  dari pengujian  sebelum  menggunakan  HCS  waktu  performa  mesin  10:7  menit, temperatur 78 ºC, noise 81,9 db emisi diatas batas yang diizinkan dan AFR tinggi, setelah  HCS  dipasang  waktu  performa  mesin  12:7  menit,  temperature  72,9 noise 77,6  db,  standar  emisi  masuk  kategori  yang  diizinkan  dan  AFR  mendekati  ideal. Metode HCS ini dapat menghemat BBM 20%, tapi mampu menurunkan kadar emisi gas buang dan membuat nilai AFR yang mendekati ideal.

## Kata Kunci: Pipa, HCS, Penghemat Bahan Bakar, Mobil

## PENDAHULUAN
Ketergantungan pada BBM yang sangat besar harus segera dikurangi dan perlu dicari solusinya (Menteri  Negara  PPN,2006).  Naiknya  harga  bahan  bakar  menjadikan  masyarakat lebih  tertarik  terhadap  mobil  dengan  konsumsi  bahan  bakar  yang  irit(Republika  online, 2015).Harga  bahan  bakar  yang  tinggi  menjadikan masyarakat Indonesia membuat inovasi barkaitan  dengan  pengematan  bahan  bakar.  Sekarang  ini  banyak  ilmuwan  atau  peneliti melakukan simulasi-simulasi dengan pemanfaatan hidrokarbon yang terdapat pada premium dan pertamax.Hidrokarbon yang terdapat pada bahan bakar dipecah menjadi atom hidrogen (H2) dan karbon (C) dengan menggunakan pipa katalis yang dipanaskan dari exhaust knalpot sistem ini disebut juga dengan Hydrocarbon crack System (HCS)(www.forum.detik.com).

## METODOLOGI PENELITIAN
1, 2, 3 Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadyah Semarang

## Diagram Alir Penelitian
Uraian langkah-langkah penelitian dapat dijabarkan ke dalamdiagram alir penelitian pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Diagram alir penelitian

## Bahan Penelitian
Bahan  pipa  tembaga  dimanfaatkan  sebagai  pipa  katalis  pada  Gambar  1.2  dengan diameter  pipa  8  mm  dan  panjang  120  mm  diisi  aluminium  oksida  (Al 2 O 3 )  pejal  dengan diameter 6 mm.
Gambar 1.2. Pipa katalis
Tambahan pipa tembaga untuk menyambung pipa katalis ke selang dengan diameter lebih kecil dari pipa induk yaitu 3 mm dan diulirkan pada knalpot pada Gambar 1.3. Desain pipa  katalis  setelah  pipa  katalis  di  sambungkan  dengan  pipa  AC  yang  akan  diulirkan  pada Gambar 1.4 dan Gambar 1.5
Gambar 1.3. Pipa AC
Gambar 1.4. Desain pipa katalis
Gambar 1.5. Desain setelah penyambungan

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Waktu Performa Mesin
Terjadi perbedaan  yang  sedikit signifikan sebelum dan setelah dipasang  pipa katalis HCS. Sebelum dipasang pipa katalis HCS, waktu performa mesin pendek,baik pada putaran mesin 900 rpm, 1500 rpm, maupun 2500 rpm dengan durasi10:07menit (607 detik),6:13menit (373 detik), dan2:53 menit (173 detik).
Setelah penambahan pipa HCS model spiral peningkatan terjadi pada performa mesin di rpm 900, 1500 dan 2500. Pada rpm 900 meningkat waktu performa mesin 2:00 menit, di rpm 1500 meningkat 1:23 menit dan rpm 2500 mengalami peningkatan 1:50 menit. Variasi volume  pertamax  200ml,  300ml,  400ml  pada  tabung  reservoir  akan  meningkatkan  waktu performa mesin. Volume pertamax 200 ml yang paling lama waktu performa mesinnya, karena ruang yang lebih luas untuk proses pengelembungan pertamax dan hidro semakin banyak.
Peningkatan setiap volume pada tabung juga berbeda-beda, meningkatnya kandungan hidrokarbon  BBM  dikarenakan  tambahan  suplay  dari  uap  pertamax  ditangki  reservoir. Pertamax  dalam  tangki  reservoir  bakar  mengalami  penguapan  rata-rata  3  %  /mjam,    kalau dimanfaatkan uapnya dapat menghemat bahan bakar yang signifikan, dan meningkatkan daya sepeda motor (Ikhsan, 2010).

## Hasil Pengujian Temperatur
Hasil pengujian temperatur mesin pada putaran 900, 1500, dan 2500 Rpm pada mobil Suzuki Carry Futura 1500 cc. Pengujian temperatur setelah mobil di running selama 10 menit dengan spot di bodi/ blok mesin. Variabel pengujian tanpa dan menggunakan pipa katalis juga
volume  pertamax  tangki  reservoir  pada  200ml,  300ml,  400ml,  setiap  2  menit  dilakukan pengambilan  data.  Setiap  rpm  mengalami  penurunan  temperatur  baik  pada  variasi  volume pertamax.
Pada  rpm  900  volume  200ml  yang  paling  signifikan  menurun  dari  sebelum menggunakan HCS suhu 78,4 ºC turun setelah ditambahkan HCS menjadi 72,9 ºC, pada rpm 1500 menurun dari 89,3 °C menjadi 82,9 ºC setelah dipasang HCS dan pada rpm 2500 menurun dari 97,5 ºC menjadi 90,8 ºC setelah menggunakan HCS. Nilai oktan tinggi dan rasio kompresi tinggi memperoleh efisiensi yang optimal tanpa detonasi ( knocking ) dan pembakaran menjadi sempurna  (Supraptono,  2004).  Meningkatnya  kandungan  hidrokarbon  BBM  dikarenakan tambahan suplay dari uap pertamax ditangki reservoir.

## Hasil Pengujian Kebisingan
Hasil uji kebisingan pada putaran 900, 1500 dan 2500 rpm pada Mobil Suzuki Carry Futura 1500cc dengan variabel volume pertamax pada tangki reservoir. Pengujian kebisingan menggunakan sound  level  meter dengan  jarak  20  cm  dari  mesin.Hasil  uji  kebisingan menunjukkan paling tinggi sebesar 100,4 dB yaitu pada pengujian tanpa pipa katalis pada rpm 2500, yang terendah pada putaran 900 rpm sebesar 81,9 dB.Setelah menggunakan pipa katalis HCS dan volume pertamax 200 ml pada putaran 900 rpm, nilai kebisingan menurun sebesar 4,3 dB, pada volume pertamax 300 ml mengalami penurunan 3,3 dB dan volume pertamax 400 ml mengalami penurunan 2,9 dB. Penurunan juga terjadi pada rpm 1500 dan volume pertamax 200  ml  mengalami  penurunan  4,4  dB,  pada  volume  300  ml  menurun  sebesar  2,7  dB,  pada volume  400  ml  mengalami  penurunan  1,1  dB.  Putaran  2500  rpm  volume  200  ml  menurun sebesar 3,7 dB, volume 300 ml mengalami penurunan sebesar 3 dB dan pada volume 400 ml mengalami penurunan sebesar 2,5.Nilai kebisingan menurun setelah dipasang pipa katalis HCS model  spiral,  suplay  uap  pertamax  dari  tabung  HCS  kepremium  menjadikan  nilai  oktan bertambah (Ikhsan, 2010). Nilai oktan tinggi dan nilai rasio tinggi memperoleh efisiensi yang optimal tanpa detonasi ( knocking ) dan pembakaran menjadi sempurna (Suprapto, 2004).

## Hasil Pengujian Emisi Gas Buang
Negara Indonesia memiliki standar emisi  yang  tidak ketat, hanya mengukur 4 unsur dalam gas buang yaitu senyawa HC, CO, CO 2 dan O 2 (Satudju, Dj, 1991).

## Karbonmonoksida (CO)
Unsur  gas  buang  yang  diuji  meliputi  Karbon  monoksida  (Co),  Hidrokarbon  (HC), Karbondioksida (CO 2 ), Oksigen (O 2 ), lambda dan Air Fuel Ratio (AFR). Karbonmonoksida (CO)  merupakan  hasil  dari  pembakaran  yang  tidak  tuntas  yang  disebabkan  karena  tidak seimbangnya jumlah udara pada rasio udara – bahan bakar (AFR). Nilai CO berdasarkan batas emisi gas buang yang diizinkan maksimal 4,5% (Witoelar, 2006). Hasil pengujian menunjukan bahwa sebelum menggunakan pipa katalis HCS  kandungan Co sebesar 0,18% pada putaran 900, pada putaran 1500 rpm mengalami peningkatan2,36%  dan 9,92 % pada putaran 2500 rpm. Setelah dipasang pipa katalis HCS terjadi penurunan kandungan unsur CO pada kecepatan 900 rpm, 1500 rpm maupun 2500 rpm. Pada kecepatan 900 rpm volume 200 ml kandungan Co sebesar 0,1%, menurun 0,8%,pada volume 300 ml kandungan Co 0,13% turun 0,5%dan pada volume 400 ml turun menjadi 0,15% turun 0,3%. Pada putaran 1500 rpm pada volume 200 ml mengalami penurunan 1,2% turun 1,16%, pada volume 300 ml menurun menjadi 2,08% turun 0,28% dan pada volume 400 ml menurun menjadi 2,14% turun 22%.Pada putaran 2500 rpm volume  200  ml  kandungan  Co  menurun  menjadi  8,92%  turun  1,1%,  pada  volume  300  ml menurun 9,61% turun 0,28% dan pada volume 400 ml menurun 9,64% turun 0,35%.

## Hidrokarbon (HC)
Hidrokarbon (HC) disebabkan adanya bensin yang tidak terbakar dan terbuang bersama sisa pembakaran (Satudju, Dj, 1991). Nilai HC pada mobil Suzuki Carry Futura tanpa katalis kecil dan sudah masuk dibawah standar emisi yang ditentukan. Pada putaran 900 rpm sebesar 129 ppm, 1500 rpm sebesar 103 ppm, dan 2500 rpm sebesar 84 ppm. Setelah dipasang pipa katalis dengan volume pertamax 200 ml pada kecepatan 900 rpm mengalami penurunan HC sebesar 25 ppm, pada volume 300 ml mengalami penurunan 19 ppm dan pada volume 400 ml mengalami penurunan 11 ppm. Pada rpm 1500 dan volume pertamax 200 ml juga mengalami penurunan sebesar 14 ppm dan volume 300 ml mengalami penurunan 10 ppm, pada volume 400  ml  mengalami  penurunan  4  ppm.  Pada  rpm  2500  mengalami  penurunan  semua,  pada volume  200  ml  mengalami  penurunan  9  ppm,  volume  300  ml  turun  6  ppm  dan  400  ml mengalami penurunn 5 ppm.

## Karbondioksida (CO₂)
Hasil pengujian unsur CO 2 tanpa pipa katalis pada putaran 900 rpm sebesar 7,4% , 1500 rpm  sebesar  11,7%  dan  putaran  2500  rpm  sebesar  12,3%,  setelah  dipasang  pipa  katalis
mengalami peningkatan CO 2 pada volume tangki 200 ml dan putaran 900 rpm yaitu 7,7%, pada volume 300 ml terjadi kenaikan 0,45%  dan pada volume 400 ml 0,2%. CO 2 yang paling tinggi pada  putaran  900  rpm  yaitu  7,9%  pada  volume  pertamax  200.  Kecepatan  putaran  mesin ditambah menjadi 1500 rpm dan 2500 rpm mengalami kenaikan kandungan CO 2 . Pada rpm 1500 dan volume tangki 200 ml sebesar 1,1%, volume tangki 300 ml sebesar 0,7% dan volume 400  ml  sebesar  0,1%.  Pada  rpm  2500,  pada  volume  200  ml  sebesar  0,7%,  volume  300  ml sebesar  0,6%  dan  volume  400  ml  sebesar  0,3%.AFR  yang  ideal  pada  berkisar  antara  12% sampai 15%. CO 2 (Satudju, Dj, 1991).

## Oksigen (O₂)
Konsentrasi  dari  oksigen  di  gas  buang  kendaraan  berbanding  terbalik  dengan konsentrasi CO 2. Normalnya konsentrasi oksigen di gas buang adalah sekitar 1,2% atau lebih kecil bahkan mungkin 0% (Satudju, Dj, 1991) . Tanpa pipa katalis dan putaran 900 rpm sebesar 2,16% pada, putaran 1500 rpm sebesar 1,15%, dan putaran 2500 rpm sebesar 1,09%. Setelah dipasang  pipa katalis  dengan  putaran  900  rpm  dan  volume  200  ml  kandungan  O 2 menurun sebesar 0,6%, volume 300 ml sebesar 0,42% dan volume 400 ml sebesar 0,37%. Kecepatan mesin  1500  rpm  dan  2500  rpm  untuk  kandungan  unsur  O 2 mengalami  penurunan . baik padavolume 200 ml, 300 ml, 400 ml, dan penurunan ini terjadi karena putaran mesin  yang semakin  tinggi.  Pada  putaran  1500  rpm  dengan  volume  pertamax  200  mlmenurun  sebesar 0,74%, volume 300 ml sebesar 0,79% dan volume 400 ml sebesar 0,04%. Setelah RPM naik pada putaran 2500 rpm,  pada volume 200 ml menurun sebesar0,81%, pada volume 300 ml sebesar0,53% dan pada volume 400 ml sebesar 0,2%.

## KESIMPULAN
1. Penggunaan HCS model spiral efektif pada mobil Suzuki Carry Futura 1500 cc, HCS dapat menghemat konsumsi bahan bakar. Dari pengujian 200 ml bensin, sebelum menggunakan HCS  waktu  performa  mesin  10:27  menit,  setelah  menggunakan  HCS  12:07  menit. Penghematan  bahan  bakar  sebesar  20%  dari  sebelum  dan  sesudah  menggunakan  HCS model spiral.
2. Penambahan HCS model spiral dapat menurunkan kandungan emisi gas buang pada Mobil Suzuki Carry 1500 cc. Kandungan emisi turun dari CO, HC, O₂ dibatas yang diizinkan. Untuk CO mengalami penuruna rata-rata sebesar 0,46 %, HC menurun rata-rata sebesar
11,63 % dan untuk O₂ menurun rata-rata 0,52 % dari sebelum menggunakan HCS model spiral

## DAFTAR PUSTAKA
Asher C & Northhington L. (2008). Position statement for measuraement of temperature/fever in children. Society of Pediatric Nurses. Diakses dari www.pednurses,org.
Djoko Sutrisno,. (2005),. “Efisiensi hingga 80 persen dengan menggunakan prinsip ledakan Hidrogen  yang  terpatik  pada  api  busi  untuk  menambah  hasil  pembakaran  BBM”, Yogyakarta.
Dede Sutarya,. (2008)., Analisis Unjuk Kerja Thermocouple W3Re25 Pada Suhu Penyinteran
1500 o C., ISSN 1979-2409. No. 01.
Hirai, T., N. Ikenaga, T.Miyake., and T. Suzuki, “Production of hydrogen by steam reforming of glycerin on ruthenium catalyst”, Energy and Fuels, 19, 1761-1762 (2005).
J. Purwosutrisno Sudarmadi., (2007)., Angka Oktan Dan Pencemaran Udara., Jakarta.1821- 1829.
Kabarindo.,(2012).,  TNT  Express  Indonesia;  Sosialiasi  Pengemudi  Ramah  Lingkungan., Jakarta., Selasa, 3 Januari 2012-17:12:18
Ketta  Mc,  J.J.,  (1988).,  Encyclopedia  of  Chemical  Processing  and  Design,  vol  1.  Marcell Dekker, New York.
Keputusan  menteri  Negara  lingkungan  hidup  no.  48  tahun  1996  tentang  baku  tingkat kebisingan.
Muhammad dkk., (2007).“Studi Penggunaan Microwave pada Proses Transesterifikasi Secara Kontinyu untuk Menghasilkan Biodiesel”. Malang 8, 1349-1353.
Niels  R.  Udengaard.,  (2004).,  Hydrogen  production  by  steam  reforming  of  hydrocarbons,
Houston, Texas 77058. 49 (2), 906.
Prakash, S., Puri, V, 2006, “ Foundation for Vibrating Machines ”, the Journal of Structural Engineering, SERC, Madras, India April-May.
Pudji  Irasari,  Aditya  Sukma  Nugraha,  Muhamad  Kasim.,  (2010).,  Analisis  getaran  pada generator magnet permanen 1 kw hasil rancang bangun pusat penelitian tenaga listrik dan  mekatronik.  Journal  of  Mechatronics,  Electrical  Power,  and  Vehicular Technology. Vol. 01, No. 1, ISSN 2087-3379.
Peraturan Menteri Negara lingkungan hidup nomor 05 tahun 2006 tentang ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor lama
Roy  Union,  (2004).,Technical  Perspective  Hydrogen  Boosted  Engine  Operation.,  SAE Technical Paper Series 972664), 5 http://www.hydrogenboost.com.
Rochim, taufiq. (2001), Spefikasi metrologi dan control kualitas geometrik , institute teknologi bandung: Bandung
Sudirman,Urip, 2009, Hemat BBM dengan Air , cetakan kedua, Jakarta:Kawan Pustaka
Sukarmin.,(2004).,  “Hidrokarbon  dan  Minyak  Bumi’  Departemen  Pendidikan  Nasional Indonsia. Kim. 13
Saputra satriyo., (2008)., Studi kondisi kimiawi penyebaran PB, debu dan kebisingan di kota
Jakarta. Jurnal kajian ilmiah penelitian ubhara jaya vol. 9 No.2 UNEP.,(2008)., Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia –
www.energyefficiencyasia.org.
http://bisnis.liputan6.com/read/2330857/top-5-bisnis-harga-bbm-di-3-perusahaan-bikin- penasaran/02 Okt 2015
http://forum.detik.com/showpost.php?p=598796&postcount=2457 (Sharing Tips Pasang HCS
PaDeHari by saftari)/14/08/2012
https://id.wikipedia.org/wiki/Waktu/4/02/2016 www.bearingoblak.wordpress.com/2013/04/17/tabel-konsumsi-bbm-liter-beberapa-motor www.pipa.logamindonesia.net/11/01/2016 www.otomotif.kompas.com/read/2013/06/26/8791/periksa. Perbandingan Nilai Oktan Bahan Bakar : Kompresi Mesin
PENULIS:
AMIN NUR FIRDAUS, SOLECHAN DAN SAMSUDI RAHARJO
Instansi
: Prodi S1 Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Semarang e-mail : Firdauz_amien@yahoo.com