## PENELITIAN  KANDUNGAN  GAS  BUANG  BERACUN PADA  MESIN  DIESEL 2500 CC YANG MENGGUNAKAN BAHAN  BAKAR  SOLAR  DAN  BAHAN  BAKAR BIOSOLAR
Oleh Fatolosa Telaoembanoea,ST.,MT Dosen Kopertis Wil.-I, dpk AMI Medan

## ABSTRAK
Dengan  meningkatkan  produksi  mesin  diesel  yang  dibuat  oleh  pabrik  mesin  baik digunakan  sebagai  penggerak  kendaraan  bermotor  didarat,  di  laut,  di  industri-industri maupun  sebagai  power  plant  pembangkit  tenaga  listrik,  maka  polusi  udara  juga  semakin banyak,  untuk  hal  tersebut,  penelitian    ini  bertujuan  untuk  mengetahui  emisi  gas  buang pada  motor  diesel  type  2500  CC,  yang  menggunakan  bahan  bakar  solar  dan  yang menggunakan  bahan  bakar  biosolar.  Hal  ini  dilakukan  untuk  memberi  informasi  kepada setiap  pemilik  mesin  diesel  atau  mobil  diesel  agar  turut  memikirkan  juga  kesehatan lingkungan,  polusi  udara  dan  ramah  lingkungan  atas  gas  buang  yang  dikeluarkan  mesin diesel  tersebut.  Dengan  metode  eksprimen  yang  digunakan  pada  penelitian  ini,  maka diperoleh  emisi  gas  buang  CO  pada    putaran  mesin  800  Rpm,  dengan    bahan  bakar  solar 4,31  %  dan  bahan  bakar  biosolar  3,91%,  untuk  putaran  mesin  1600  Rpm,  dengan  bahan bakar solar 3,28 % dan bahan bakar biosolar 2,86%, untuk putaran mesin 2400 Rpm, dengan bahan bakar solar 2,23 % dan bahan bakar biosolar 1,86 %, untuk putaran 3200 Rpm, dengan bahan bakar solar 1,31 % dan bahan bakar biosolar 0,97 %. Sedangkan emisi gas buang HC pada putaran 800 Rpm, dengan bahan bakar solar 135,33 ppm dan bahan bakar biosolar 120 ppm, untuk putaran mesin 1600 Rpm,dengan bahan bakar solar 121 ppm, dan bahan bakar biosolar  108  ppm,  untuk  putaran  mesin  2400  Rpm,  dengan  bahan  bakar  solar  96,33  ppm, dan bahan bakar biosolar 83,66 ppm, untuk putaran 3200 Rpm, dengan bahan bakar solar 77 ppm,  dan  bahan  bakar  biosolar  59,33  ppm.  Dan  disimpulkan  juga  dari  eksprimen  ke-4 tingkat putaran mesin, diperoleh emisi gas buang yang bervariasi, atau bila  dibuat semakin tinggi putaran mesin akan diperleh emisi gas kandungan CO dan kandungan HC semakin rendah.
Kata kunci  : Mesin diesel, bahan bakar solar,  bahan bakar biosolar,  proses pembakaran , gas buang.

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar belakang
Dengan  semakin  bertambahnya  kendaraan  bermotor,  baik  speda  motor  dan  mobil, beroda-2,  beroda-4,  beroda-6  dan  beroda  -8  yang  ada  dijalanan  sebagai  alat  transportasi, akan  menimbulkan  banyak  masalah,  seperti  kemacetan,  polusi  udara  karena  gas  buang, kebisingan, dan sebagainya, disamping pelebaran jalan yang presentasenya tidak sebanding dengan  pertambahan  jumlah  kendaraan.  Polusi  udara  karena  gas  buang  dari  kendaraan bermotor, sangat menarik perhatian, demikian disambut posisif oleh Pemerintah Republik Indonesia dengan menganjurkan kepada samua industri otomotif untuk dapat menciptakan kendaraan  yang  ramah  lingkungan  pada  kategori Low  Cash  Green  Car  (LCGC) ,  justru  gas buang dapat menimbulkan polusi udara di lingkungan sekitar dan nyatanya sudah semakin tinggi  presentasenya  yang  akan  mengacam  kesehatan  manusia  melalui  pernafasan. Pembakaran dari minyak fosil telah memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kwalitas  kebersihan  udara  juga  semakin  menurun.  Pembakaran  yang  tidak  sempurna didalamm ruang bakar kendaraan mesin yang dapat menghasilkan gas buang CO ( Carbon Monoksida ), HC (Hydro Carbon ), CO 2 ( Carbon Dioksida ) dan NO x ( Nitrogen Oksida ), oleh  karena  itu  ada  pentingnya  mengantisipasi  masalah  gas  buang  kendaraan  bermotor, maka penulis tertarik meneliti kandungan gas buang yang beracun pada Motor Diesel type 2500  CC  yang  menggunakan  bahan  bakar  solar  dan  bahan  bakar  biosolar.  Memilih  obyek
penelitian Diesel  Engines  type  2500  CC, karena  type  kendaraan  ini  serbaguna  adanya, digunakan  sebagai  kendaraan  angkutan  dan  juga  digunakan  sebagai  kendaraan penumpang.  Gas  buang  motor  Diesel  Engines  sangat  mengandung  partikulat  karena banyak dipengaruhi oleh faktor dari bahan babar ( fuel ) yang tidak bersih.

## 1.2. Identifikasi Masalah
Memahami latar belakang masalah yang telah diungkapkan terdahulu, maka dapat diidentifikasi masalah pada penelitian ini sebagai berikut:
a. Emisi gas buang motor diesel seberapa besar menimbulkan polusi udara
b. Dengan menggunakan bahan bakar solar dan bahan bakar biosolar, seberapa besar polusi udara yang dapat mengganggu kesehatan.
c. Gas buang CO dan HC seberapa banyak timbul karena menggunakan bahan bakar solar dan biosolar
d. Dengan variasi putaran mesin, seberapa banyak variasi kandungan gas buang CO dan HC dengan menggunakan bahan bakar solar dan bahan bakar biosolar.

## 1.3. Perumusan Masalah
Penggunaan transportasi darat dengan mesin diesel semakin tinggi jumlahnya  dan sangat  sulit  untuk  dibatasi  bahkan  untuk  dikurangi,  karena  belum  ada  regulasi  dari Pemerintah tentang  pembetasan dan pengurangan pemakaian mesin diesel,  karena mesin diesel  lebih  efisien  dibandingkan  dengan  mesin  otto,  akibat  tidak  adanya  pembatasan pemakaian  mesin  diesel  maka  akan  menimbulkan  masalah  dilingkungan,  kesehatan, karena  polusi  udara,  menurut  penulis,  salah  satu  cara  mengatasinya  yakni  dengan membandingkan  polusi  gas  buang  dengan  menggunakan  bahan  bakar  fosil  (solar)  dan menggunakan  bahan  bakar  campuran  minyak  fosil  dengan  minyak  nabati  (biosolar), sehingga  yang  menjadi  perumusan  masalah  dalam  penelitian  ini  :  “ Seberapa  banyak persentase  gas  buang  beracun  CO  dan  HC  dengan  pemakaian  bahan  bakar  solar  dan  bahan  bakar biosolar pada motor diesel tipe 2500 CC”.

## 1.4. Tujuan
Peneliti  ingin  mengetahui  seberapa  besar  persentase  polusi  udara  dari  gas  buang mesin  diesel  yang  sedang  beropersi  dengan  menggunakan  bahan  bakar  solar  dan menggunakan  bahan  bakar  biosolar  serta  pada  variasi  putaran  berapa  akan  polusi  lebih banyak atau membahayakan kesehatan dan juga pada putaran berapa polusi sedikit, aman terhadap kesehatan dan lingkungan.

## 1.5. Manfaat
Seiring  dengan  pertambahan  kendaraan  bermesin  diesel,  baik  pemilik,  pemakai, pemerintah  maupun  produsen  motor  diesel,  dihimbau  untuk  sanggup  memahami  efek polusi gas buang pada kesehatan maupun lingkungan dan mengerti cara mengurangi emisi gas buang dari mesin diesel yang digunakan, sehingga kesehatan tidak terganggu dan juga lingkungan harus sehat.

## 2. METODE PENELITIAN 2.1. Kontribusi Metodologi
Mencari tahu bengkel, lembaga dan pemilik alat atau instrumen seperti Gas Analyzer , yang  dapat  mendeteksi  emisi  kendaraan  bermotor, tacho  meter untuk  mengukur  putaran mesin  dalam  Rpm  dan Stopwatch sebagai  instrumen  pengukur  waktu  saat  pengujian, Ternyata instrumen yang diperlukan ini, ada di Laboratorium Otomotif Akademi Teknologi Industri Medan, bahkan mobil diesel type 2500 CC juga ada, sehingga pengujian emisi gas buang dipusatkan di Laboratorium tersebut.

## 2.2. Sistimatika Penelitian
Untuk  mewujudkan  penelitian  emisi  gas  buang  dari  mesin  diesel  type  2500  CC dengan  menggunakan  bahan  bakar  solar  dan  bahan  bakar  biosolar,  dibuat  diagram  alir kegiatan sebagai berikut.
Gambar : 1. Diagram alir penelitian

## 2.3. Alat dan bahan yang digunakan
Adapun  alat  yang  digunakan  untuk  mewujudkan  penelitian  gas  buang  motor diesel,yakni:  1. Satu unit mobil diesel type 2500 CC
2. Gas Analyzer
3. Tacho meter
4. Stop watch
5. Seperangkat  kunci
6. Kertas, alat tulis, kain lap dan 2 (dua) jiregen bahan bakar
sedangkan bahan yang akan digunakan pada pengujian gas buang motor diesel, yakni:
1. Bahan bakar solar 10 liter
2. Bahan bakar biosolar 10 liter
Gambar-gambar alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini, sebagai berikut:
Ultra 4/5 Gas Analyzer ( gambar 2 ) yang digunakan untuk mengetahui presentase emisi gas buang dari motor diesel 2500 CC,
Gambar: 2. Ultra 4/5 Gas Analyzer
Tacho meter yang digunakan untuk mengukur putaran mesin dalam Rpm ( gambar 3 ) dan Stop watch (gambar 4 ) digunakan untuk pengukuran waktu ketika pengujian.
Dimulai
Mempersiapkan semua alat atau
instrumen  yang  digunakan Mempersiapkan mesin diesel
dengan bahan bakar solar
Eksprimen mesin  hidup
Selesai eksprimen dengan bahan bakar solar
Mempersiapkan mesin diesel dengan bahan bakar biosolar Eksprimen mesin hidup
Selesai eksprimen dengan  bahan bakar biosolar
Analisa
Kesimpulan Selesai
Gambar: 3.Tachometer Gambar: 4. Stopwatch

## 2.4. Rancangan penelitian
1. Variabel yang mempengaruhi atau variabel bebas, terdiri dari :
a. Bahan bakar solar
b. Bahan bakar biosolar
c. Putaran mesin
2. Variabel yang dipengaruhi atau variabel terikat, terdiri dari :
a. Gas CO
b. Gas HC Tabel; 1. Model rancangan penelitian gas buang CO solar dan biosolar No Rpm Kandungan gas buang CO Bahan bakar solar ( % ) Bahan bakar biosolar ( % ) Pengujian 1 2 3 Rerata 1 2 3 Rerata 1 800 2 1600 3 2400 4 3200 Tabel; 2. Model rancangan penelitian gas buang HC solar dan biosolar No Rpm Kandungan gas buang HC Bahan bakar solar ( ppm) Bahan bakar biosolar (ppm) Pengujian 1 2 3 Rerata 1 2 3 Rerata 1 800 2 1600 3 2400 4 3200

## 2.5. Prosedur Penelitian
Prosedur  dan  langkah-langkah  yang  dilakukan  dalam  penelitian    emisi  gas  buang mesin diesel type 2500 CC dengan variasi putaran, sebagai berikut:
1. Memposisikan kendaraan yang akan diuji emisi gas buangnya pada tempat yang rata dan aman, kemudian mempersiapkan juga alat penguji emeisi gas buang, gas analyzer.
2. Mengisi solar sebanyak 10 liter pada tangki darurat tersendiri.
3.  Lalu  menghidupkan  mesin  pada  putaran  idling  atau  langsam,  yang  ditentukan  untuk putaran 800 Rpm.
4.  Lalu menghidupkan alat uji emisi gas yang telah dipersiapkan.
5.  Menekan tombol power kemudian ditunggu 2 menit alat alat dapat digunakan.
6.  Selanjutnya  selang  alat  penguji  gas  buang  dimasukkan  pada  saluran  buang  asap  mesin atau knalpot kurang lebih kedalaman 30 cm.
7. Menekan enter kemudian tunggu sekitar 2 menit gas buang masuk ke selang selanjutnya akan masuk ke gas analyzer.
8. Tekan tombol menu akan muncul data, kemudian tekan tombol 3 untuk mengeprin, lalu tekan tombol 4 untuk print last page.
9.    Kemudian  tekan  tombol  enter  untuk  mengeluarkan  kertas  data  print  out  emisi  gas buang.
10.Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali dalam setiap rpm dan setiap variabel.
11.Pengujian dilakukan pada setiap variabel selama 2 menit.
12.Kemudian putaran mesin dinaikkan pada kelipatan dari rpm 800, menjadi rpm 1600 dan seterusnya, demikian juga untuk mendapatkan data untuk kelipatan putaran.
Demikian juga untuk memperoleh data emisi gas buang dari bahan bakar biosolar.
1. Kemudian dipasang tangki darurat biosolar, dipastikan solar sudah habis dari selang ke pompa  bahan  bakar  dan  ke  saluran  ke  mesin,  caranya  aliran  solar  habis  harus  disusul dengan aliran biosolar tanpa berhenti dan dibiarkan mesin hidup sekitar 5 menit,untuk memastikan  bahan  bakar  solar  sudah  habis,  biasanya  agak  gerak  yang  berbeda,terasa dari mesin ketikan pertukaran bahan bakar.
2. Setelah itu dipasang selang alat uji emisi gas buang pada knalpot.
3. Proseduralnya sama dengan langkah-langkah terdahulu, hingga putaran mesin 3200 rpm.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Hasil dan Pembahasan
Setelah dilakukan pengujian emisi gas buang dari mesin diesel type 2500 CC yang menggunakan  bahan  bakar  solar  dan  bahan  bakar  biosolar,  maka  semua  data  hasil penelitian akan ditabel sebagai berikut:
Tabel; 3. Hasil penelitian gas buang CO bahan bakar solar dan bahan bakar biosolar
No Rpm Kandungan gas buang CO Bahan bakar solar (%) Bahan bakar biosolar (%) Pengujian 1 2 3 Rerata 1 2 3 Rerata 1 800 4.37 4.35 4.22 4.31 3.89 3.98 3.86 3.91 2 1600 3.38 3.13 3.34 3.28 2.82 2.98 2.78 2.86 3 2400 2.33 2.11 2.27 2.23 1.97 1.82 1.80 1.86 4 3200 1.44 1.19 1.32 1.31 1.09 0,94 0,88 0.97
Gambar: 5. Grafik penelitian gas buang CO dari bahan bakar solar dan bahan bakar biosolar.

## 3.1.1 Pembahasan untuk emisi gas CO
Dari  hasil  pengujian  emisi  gas  buang  yang  dilakukan  pada  mesin  diesel  type  2500 CC  yang  menggunakan  bahan  bakar  solar  maupun    bahan  bakar  biosolar,  diperoleh kandungan CO ( Carbon Monoksida ) dengan putaran mesin 800 Rpm, dari solar sebesar 4,31 % dan dari biosolar sebesar 3,91%. Dengan putaran dinaikkan menjadi 1600 Rpm, dari solar sebesar 3,28 % dan dari biosolar sebesar 2,86 %. Putaran dinaikkan lagi menjadi 2400 Rpm, dari  solar  diperoleh  sebesar  2,23  %  dan  dari  biosolar  sebesar  1,86  %,  Selanjutnya  putaran dinaikkan menjadi 3200 Rpm, dari solar diperoleh sebesar 1,31 % dan dari biosolar sebesar 0,97  %,  dan  dari  data  perolehan    itu  serta  dilihat  secara  visual  grafik  yang  dibentuk berdasarkan  data,  maka  disimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  putaran  mesin,  dengan menggunakan 2 jenis bahan bakar yang berbeda ( solar dan biosolar ) kandungan gas CO semakin sedikit atau atau kandungan CO dari emisi gas buangnya, turun.
Tabel; 4.Hasil penelitian gas buang HC bahan bakar solar dan bahan bakar biosolar
No Rpm Kandungan gas buang HC Bahan bakar solar ( ppm) Bahan bakar biosolar (ppm) Pengujian 1 2 3 Rerata 1 2 3 Rerata 1 800 136 135 135 135.33 119 121 120 120 2 1600 122 121 120 121 109 107 108 108 3 2400 95 97 97 96.33 84 84 83 83.66 4 3200 77 76 78 77 58 61 59 59.33
Gambar: 6. Grafik penelitian gas buang HC dari bahan bakr solar dan bahan bakar biosolar

## 3.1.2. Pembahasan untuk emisi gas HC
Sedangkan hasil pengujian emisi gas buang yang dilakukan pada mesin diesel type 2500  CC  yang  menggunakan  bahan  bakar  solar  maupun    bahan  bakar  biosolar,  diperoleh kandungan HC ( Hydro Carbon ) dengan putaran mesin 800 Rpm, dari solar sebesar 135,33 ppm  dan  dari  biosolar  sebesar  120  ppm.  Dengan  putaran  mesin  dinaikkan  menjadi  1600 Rpm,  dari  solar  diperoleh  sebesar  121  ppm  dan  dari  biosolar  diperoleh  sebesar  108  ppm. Putaran dinaikkan lagi menjadi 2400 Rpm, dari solar diperoleh sebesar 96,33 ppm dan dari biosolar  diperoleh  sebesar  83,66  ppm,  Selanjutnya  putaran  mesin  dinaikkan  menjadi  3200
Rpm, dari solar diperoleh sebesar 77 ppm dan dari biosolar sebesar 59,33 ppm, dan dari data perolehan    itu  serta  dilihat  secara  visual  grafik  yang  dibentuk  berdasarkan  data,  maka disimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  putaran  mesin,  dengan  menggunakan  2  jenis  bahan bakar yang berbeda ( solar dan biosolar ) kandungan gas HC juga semakin sedikit atau atau kandungan HC dari emisi gas buangnya, turun.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1. Kesimpulan
Sesudah selesai melakukan pengujian emisi gas buang pada mesin diesel type 2500 CC  dengan  pengujian  pertama  menggunakan  bahan  bakar  solar  dan  pengujian  kedua dengan  menggunakan  bahan  bakar  biosolar,  dari  pengujian  tersebut  diperoleh  data-data kondisi dengan persentase gas CO  dan besarnya kondisi gas HC, sebagai berikut.
1.    Emisi  gas  buang  kandungan  CO  dengan  menggunakan  bahan  bakar  solar  dan  bahan bakar  biosolar  dengan  4  (empat  )  kali  pengujia  pada  4  (empat)  variasi  putaran  mesin, yakni:
a.  Pada  putaran  800  Rpm,  untuk  bahan  bakar  solar,  rerata  4,31  %    gas  CO    dan  untuk bahan bakar biosolar, rerata 3,91 %  gas CO.
b.  Pada  putaran  1600  Rpm,  untuk  bahan  bakar  solar,  rerata  3,28  %    gas  CO  dan  untuk bahan bakar biosolar,rerata 2,85 %  gas CO
c.  Pada  putaran  2400  Rpm,  untuk  bahan  bakar  solar,rerata  2,23  %  gas  CO  dan  untuk bahan bakar biosolar,rerata 1,86 %  gas CO
d.  Pada  putaran  3200  Rpm,  untuk  bahan  bakar  solar,  rerata  1,31  %    gas  CO  dan  untuk bahan bakar biosolar, rerata 0,97 %  gas CO
2.      Emisi  gas  buang  kandungan  HC  dengan  menggunakan  bahan  bakarsolar  dan  bahan bakar  biosolar  dengan  4  (empat)  kali  pengujian  pada  4  (empat)  variasi  putaran mesin.yakni:
a. Pada putaran 800 Rpm, untuk bahan bakar solar, rerata 135,33 ppm gas HC dan untuk bahan bakar biosolar, rerata 120 ppm  gas HC.
b. Pada putaran 1600 Rpm, untuk bahan bakar solar, rerata 121 ppm gas HC dan untuk bahan bakar biosolar, rerata 108 ppm gas HC.
c. Pada putaran 2400 Rpm, untuk bahan bakar solar, rerata 96,33 ppm gas HC dan untuk bahan bakar biosolar, rerata 83,66 ppm gas HC.
d. Pada putaran 3200 Rpm, untuk bahan bakar solar, rerata 77 ppm gas HC dan untuk bahan bakar biosolar, rerata 59,33 ppm gas HC.
3. Semakin tinggi putaran mesin diesel pada pengujian ini, maka semakin rendah persentase kandungan gas  CO dan sedekian juga kandungan gas HC semakin kecil.
4.  Pada  putaran    rendah  emisi  gas  buang  beracun,  gas  OC  dan  gas  HC  dari  mesin  diesel sangat tinggi.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
1.  Arismunandar,  Wiranto.,  Koichi  Tsuda.,  1976, Motor  Diesel  Putaran  Tinggi, Penerbit  PT. PRADNYA PARAMITA, Jakarta
6.  Prawoto.,  20013, Perkembangan  Teknologi  Otomotif  dan  Potensi  Pemanfaatan  Energi  Bahan Bakar Alternatif, Pascasarjana Teknik Mesin-Universitas Pancasila, Jakarta.
1.  Miller,  J.M.,  2008, Propulsion  Systems  for  Hybrid  Vehicles, Published  by  The  Institution  of Engineering and Technology, London
2.  Heywood,  John.B.,1988 Internal  Combustion  Engine  Fundamentals, McGraw-Hill  series  in mechanical engineering, The United States of Amarica.
3.  Crolla,  David.A.,  2009, Automotive  Engineering, Butterworth-Heineman  is  an  imprint  of Elsevier, Amsterdam
3.  Priambowo,  Bambang,.1995, Operasi  Pemeliharaan  Mesin  Diesel, Penerbit  ERLANGGA, Jakarta.
4.  Rabiman.,Zainal Arifin., 2011, Sistem Bahan Bakar Motor Diesel, Penerbit GRAHA ILMU, Yogyakarta
4.    Richard  Stone.  and  Ball,  Jeffrey.K.,2002, Automotive  Engineering  Fundamentals, Published by Palgrave Macmillan, The United States of Amarica.
5. Zainal Arifin., Sukoco.,2009, Pengendalian Polusi Kendaraan, Penerbit ALFABETA, Bandung 5. Kaltschmitt, Martin., Wolfgang Streicher., 2007, Renewable Energy, Institute for Energy and Environment (IE) gGmbH Leipzig, Germany. 6.  Yamagata,  Hiroshi.,  2005, The  Science  and  Technology  of  Materials  in  Automotive  Engines, Woodhead Publishing Limited, Cambridge England.