## Jurnal Pendidikan Teknik Mesin Undiksha
p-ISSN: 2614-1876, e-ISSN: 2614-1884

## Dampak Dari Penyesuaian Tekanan Bahan Bakar Pada Mesin Diesel Common Rail Terhadap Tingkat Kebisingan Dan Emisi Gas Buang

## Impact of Fuel Pressure Adjustment on Common Rail Diesel Engine Noise Level and Exhaust Emissions

## Taruna
Politeknik Adiguna Maritim Indonesia, Medan, Indonesia e-mail: gintingtaruna76@gmail.com

## Abstrak
Seiring dengan peningkatan jumlah kendaraan, hal ini sangat berdampak pada meningkatnya polusi udara. Saat ini pengguna motor diesel terus meningkat setiap tahunnya. Kekurangan yang dimiliki mesin deisel saat ini yaitu suara dan tingkat kepekatan asap yang lebih tiggi dibandingkan  mesin  berbahan  bakar  bensin  .  Strategi  mengurangi  segala  bentuk  polusi, terutama polusi udara dan kebisingan, adalah melalui pemasangan manipulator pada sistem bahan  bakar.  Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen  sebagai  pendekatan  utama dalam mengumpulkan data dan informasi yang diperlukan.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketika tekanan sebesar 0,2 V dari (1,08 V) pada 750 RPM, maka gangguan paling rendah didepan mobil  mencapai 71 dB.  Tetapi  saat  tekanan  menjadi  0,2 V  pada 750  RPM,  tingkat gangguan terendah di bagian belakang kendaraan adalah 69 dB. Data menunjukkan bahwa gangguan  di  bagian  depan  lebih  sering  terjadi  daripada  di  bagian  belakang.  Ini  mungkin karena  mesin di depan  lebih  dekat.  Selain  itu, analisis kepadatan  gas  buang menunjukkan bahwa  ketika  tegangan  sebesar  0,2  V  dari  (1,08  V),  maka  gas  buang  terkecil  adalah  9,7%. Namun,  ketika  tekanan  0,2  V  (1,48  V),  kepadatan  tertinggi  mencapai  61,4%.  Hasilnya menunjukkan  bahwa  peningkatan  tekanan  bahan  bakar  membeku  langsung  dengan peningkatan kepadatan gas buang
Kata kunci: Common rail; Diesel; Emission; Manipulator;

## Abstract
AlongWith the increase in the number of vehicles, this has a huge impact on the increase of air pollution.air pollution. Currently, diesel motor users are increasing every  year. Disadvantagesof the current diesel engine is the sound and smoke density that is higher than gasoline engines. higher than gasoline enginesA strategy to reduce various forms of pollution, especially air and noise pollution, is the installation of manipulators on the fuel system. This research uses the experimental method as the main approach  in  collecting  the  necessary  data  and  information.  The  results  showed  that  when  the  fuel pressure sensor voltage was lowered to 0.2 V from the normal condition (1.08 V) at 750 RPM (idle), the lowest level of interference at the front of the car reached 71 dB. But when the fuel pressure sensor voltage drops to 0.2 V at 750 RPM, the lowest level of interference at the rear of the vehicle is 69 dB. The data shows that the interference at the front is higher than at the rear. This may be because the engine in the front is closer. In addition, the exhaust gas density analysis shows that when the fuel pressure sensor voltage is lowered by 0.2 V from the normal value (1.08  V), the lowest exhaust gas concentration is 9.7%. However, when the fuel sensor pressure was charged by 0.2 V (1.48 V), the
highest exhaust gas density reached 61.4%. The results show that an increase in fuel pressure freezes directly with an increase in exhaust gas density.
Keywords : Common rail; Diesel; Emission; Manipulator

## 1. PENDAHULUAN
Pada masa awal pengembangan mesin dengan metode penyalaan kompresi, atau yang lebih  dikenal  sebagai  motor  diesel,  telah  menjadi  populer  di  kalangan  masyarakat  dan digunakan secara luas baik dalam sektor transportasi maupun industri (Zein, 2020). Saat ini, minat masyarakat terhadap kendaraan bermesin diesel cenderung meningkat dibandingkan dengan  kendaraan  yang  menggunakan  mesin  bensin  (United  Nation,  2017).  Menurut penelitian dan pengalaman, motor diesel menawarkan keunggulan dalam hal daya yang lebih besar, harga bahan bakar yang lebih terjangkau, efisiensi yang lebih tinggi dalam kondisi kerja yang  serupa,  dan  kecenderungan  polusi  yang  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  motor bensin (Sudik, Abdurrahman, & Aryadi, 2013).
Mesin diesel Common Rail telah menjadi salah satu teknologi mesin yang semakin umum digunakan  dalam  berbagai  kendaraan,  termasuk  mobil,  truk,  dan  bus.  Teknologi  ini menawarkan sejumlah keunggulan, seperti efisiensi bahan bakar yang tinggi dan performa yang baik (Muliatna et al, 2018 ). Namun, penyesuaian tekanan bahan bakar pada mesin diesel Common  Rail  memiliki  potensi  dampak  yang  signifikan  terhadap  tingkat  kebisingan  dan emisi gas buang yang dihasilkan. (Muliatna, et al 2018).
Peningkatan kebisingan dari kendaraan dengan mesin diesel menjadi perhatian utama, terutama di lingkungan perkotaan yang padat (Ganesang, et al, 2021). Kebisingan yang tinggi dapat mengganggu kenyamanan penduduk sekitar dan berpotensi menyebabkan gangguan kesehatan  seperti  stres,  gangguan  tidur,  dan  masalah  pendengaran  (Nisa  &  Warju,  2019). Selain itu, emisi gas buang yang tinggi dari mesin diesel juga memiliki dampak negatif pada kualitas  udara  dan  kesehatan  manusia.  Partikel-partikel  halus  dan  gas  beracun  yang terkandung  dalam  gas  buang  dapat  menyebabkan  masalah  pernapasan  dan  berkontribusi terhadap polusi udara yang merugikan (Singh et al 2018).
Penelitian  tentang  dampak  dari  penyesuaian  tekanan  bahan  bakar  pada  mesin  diesel Common  Rail  terhadap  tingkat  kebisingan  dan  emisi  gas  buang  menjadi  penting  untuk memahami  cara  mengurangi  dampak  negatif  ini  (Tambe et  al, 2016).  Dengan  memahami hubungan antara penyesuaian tekanan bahan bakar dan tingkat kebisingan serta emisi gas buang,  teknologi  dapat  dikembangkan  untuk  mengurangi  dampak  lingkungan  dari  mesin diesel  Common  Rail.  Ini  mencakup  pengembangan  sistem  pembakaran  yang  lebih  efisien, penggunaan teknologi kontrol emisi yang lebih canggih, dan peningkatan dalam desain mesin untuk mengurangi kebisingan (Monasari, et al 2020).
Oleh  karena  itu,  penelitian  yang  mendalam  dan  komprehensif  tentang  dampak  dari penyesuaian  tekanan  bahan  bakar  pada  mesin  diesel  Common  Rail  terhadap  tingkat kebisingan dan emisi gas buang menjadi penting dalam upaya untuk meminimalkan dampak negatif  transportasi  terhadap  lingkungan  dan  kesehatan  manusia.  Dengan  demikian, penelitian  ini  akan  memberikan  wawasan  yang  berharga  bagi  industri  otomotif  dan  ahli lingkungan untuk mengembangkan solusi yang lebih baik dalam mengatasi masalah ini.
.

## 2. METODE

## Variabel Penelitian
Dalam  studi  ini,  variabel  terikat  adalah  hasil  voltase  yang  dihasilkan  oleh  alat manipulator  tekanan  bahan  bakar  pada  level  voltase  yang  berbeda.  Level-level  tersebut mencakup voltase normal sebesar 1,28 V, voltase turun sebesar 0,1 V (1,18 V), voltase turun lebih jauh sebesar 0,2 V (1,08 V), voltase naik sebesar 0,1 V (1,38 V), dan voltase naik lebih tinggi sebesar 0,2 V (1,48 V). Sementara itu, Untuk saat ini, variabel yang dikendalikan adalah penggunaan  kendaraan  uji dengan  mesin  diesel  common  rail 2  KD,  pertalite dex,  keadaan tidak terdapat beban.

## Rangkaian Alat
Gambar 1. Rangkaian listrik alat manipulasi yang terintegrasi pada mobil.
Gambar 3. Tampilan pengujian alat manipulator Keterangan
a) Alat Sound Level Meter
b) ECU
c) Alat Manipulator sensor tekanan bahan bakar
d) Scan tool
e) Smoke Tester
Data dikumpulkan melalui tiga jenis tes: Tes kendaraan untuk gangguan dan pembuangan gas , dan penggunaan scan tool dalam mode current data saat kendaraan berada pad kondisi tidak  terdapat  beban.  Pengukuran  tingkat  kebisingan  kendaraan,  digunakan  sound  level meter.  Sedangkan  untuk  mengukur  kepekatan  emisi  gas  buang  pada  kendaraan  diesel, digunakan smoke tester. Selain itu, data juga diambil menggunakan scan tool dengan mode current  data  untuk  memperoleh  informasi  lebih  lanjut  tentang  kondisi  kendaraan  tanpa beban.
Setelah pemasangan alat, langkah pertama adalah mengukur kebisingan kendaraan dalam keadaan normal, dengan voltase pada 1,28 V. Sound level meter ditempatkan di tiga lokasi: depan kendaraan, tengah dengan kap mobil tertutup, dan bawah belakang kendaraan sejajar dengan kenalpot. Pengukuran kebisingan dilakukan pada RPM 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, dan 4000. Selanjutnya, data kebisingan kendaraan saat voltase diturunkan menjadi 1,08 V dan 1,18 V, serta saat voltase dinaikkan menjadi 1,38 V dan 1,48 V, diambil pada titik dan RPM yang sama seperti kondisi normal.
Setelah  memasang  alat  modifikasi  sensor  tekanan  bahan  bakar,  langkah  berikutnya pengambilan data kepekatan gas buang pada kendaraan diesel. Pengujian dilakukan dalam kondisi normal, dengan voltase tetap pada 1,28 V. Probe smoke tester ditempatkan di dalam knalpot kendaraan dan kendaraan dijalankan dengan gas penuh sekali. Sampel kepekatan gas buang diambil hingga 5 kali, dengan hanya 3 data yang digunakan untuk rata-rata. Selain itu, pengambilan data dilakukan saat voltase turun menjadi 1,08 V dan 1,18 V, serta saat voltase naik menjadi 1,38 V dan 1,48 V.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Kebisingan Kendaraan Tabel 1. Data Noise di Depan RPM Turun 0,2V (1,08 V) Turun 0,1V (1,18 V) Normal (1,28 V) Naik 0,1V (1,38 V) Naik 0,2V (1,48 V) 750 (idle) 71 72 72 74 74 1000 72 74 74 76 77 1500 76 80 77 80 81 2000 81 82 81 82 82 2500 82 84 83 85 85 3000 85 86 85 86 86 3500 88 98 89 90 89 4000 91 91 91 91 91
Tingkat  kebisingan  terendah  yang  tercatat  dalam  data  kebisingan  di  depan  kendaraan adalah 71 dB saat voltase dikurangi sebesar 0,2 V dari (1,08 V) pada RPM 750. Pada RPM 2000, tingkat kebisingan terendah terjadi pada kondisi normal (1,28 V) dan saat voltase diturunkan 0,2 V (1,08 V), dengan nilai 81 dB. Sementara pada RPM 4000, tingkat kebisingan mencapai 91 dB, menunjukkan tingkat kebisingan tertinggi pada semua titik pengujian.
Tabel 2. Data Noise di Belakang RPM Turun 0,2V (1,08 V) Turun 0,1V (1,18 V) Normal (1,28 V) Naik 0,1V (1,38 V) Naik 0,2V (1,48 V) 750 (idle) 69 71 71 72 73 1000 71 72 72 72 75 1500 76 75 75 77 77 2000 79 78 79 79 80 2500 80 80 80 81 81 3000 83 82 82 83 85 3500 86 96 87 86 87 4000 90 90 90 90 90
Tingkat kebisingan terendah pada tabel diatas tercatat sebesar 69 dB saat voltase tekanan dikurangi 0,2 V dari (1,08 V) pada RPM 750 (idle). Pada RPM 2000, tingkat kebisingan terendah
terjadi saat voltase diturunkan sebesar 0,1 V (1,18 V), dengan nilai 78 dB. Sedangkan pada RPM 4000, tingkat kebisingan mencapai 90 dB, menunjukkan hasil pengukuran sama pada semua titik pengujian.
Hasil pengukuran yang diperoleh menunjukan bahwa  kebisingan lebih tinggi di depan kendaraan karena mesin berada di dekatnya. Selama pengujian, kebisingan cenderung naik dengan  peningkatan  voltase  sensor  tekanan  bahan  bakar,  yang  dapat  menyebabkan komponen  bekerja  melebihi  kapasitasnya.  Disarankan  untuk  menurunkan  voltase  tekanan bahan  bakar  dari  level  normal  untuk  meningkatkan  umur  pakai  komponen,  tapi  perlu penelitian lebih lanjut (Jauhari et al, 2019).

## Data Kepekatan Gas Buang Kendaraan
Tabel 3. Data Kepekatan Gas Buang RPM 1,08 (Turun 0,2 V 1,18 (Turun 0,1 V 1,28 (Normal) 1,38 (Naik 0,1) 1,48 (Naik 0,2 Kepekatan 1 9.0 9,6 16,6 44,2 58,8 Kepekatan 2 10 10 17,2 47,2 60,4 Kepekatan 3 8,6 9,5 15,7 44,6 61,4 Rata-rata 9,6 10,2 16,5 45,4 60,3
Dari data kepekatan gas buang yang telah disajikan, terlihat bahwa persentase kepekatan gas buang tertinggi adalah 60,4%, terjadi pada voltase  tekanan 0,2 V (1,48 V). Sementara itu, persentase  kepekatan  gas  buang  terendah  adalah  9,6%,  tercatat  saat  voltase    tekanan diturunkan  menjadi  0,2  V  (1,08  V).  Hal  ini  menunjukkan  adanya  korelasi  positif  antara peningkatan voltase tekanan bahan bakar dengan peningkatan kepekatan gas buang. Artinya, ketika voltase tekanan bahan bakar meningkat, kepekatan gas buang kemungkinan juga akan meningkat secara sebanding (Yao et al, 2017).

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Pengaruh  Voltase  terhadap  Kebisingan:  Terdapat  korelasi  antara  voltase  sensor tekanan  bahan  bakar  dengan  tingkat  kebisingan  kendaraan.  Secara  umum,  peningkatan voltase sensor tekanan bahan bakar cenderung meningkatkan tingkat kebisingan kendaraan, terutama pada RPM yang lebih tinggi.
Pengaruh Voltase terhadap Kepekatan Gas Buang: Voltase sensor tekanan bahan bakar juga  berpengaruh  signifikan  terhadap  kepekatan  gas  buang.  Peningkatan  voltase menyebabkan  peningkatan  kepekatan gas  buang,  sementara  penurunan  voltase  cenderung mengurangi kepekatan gas buang.

## Saran
Rekomendasi untuk Pengaturan Voltase: Untuk meminimalkan tingkat kebisingan dan kepekatan gas buang yang tinggi serta memperpanjang umur pakai komponen, disarankan untuk  mempertimbangkan  pengurangan  voltase  tekanan  bahan  bakar  dari  kondisi normalnya.  Namun,  rekomendasi  ini  perlu  ditindaklanjuti  dengan  penelitian  lebih  lanjut untuk memastikan dampaknya secara menyeluruh.
Perlu Penelitian dan Kajian Lanjutan: Diperlukan penelitian dan kajian lanjutan untuk memahami lebih dalam tentang hubungan antara voltase sensor tekanan bahan bakar, tingkat kebisingan, kepekatan gas buang, dan umur pakai komponen. Hal ini akan membantu dalam pengembangan  strategi  optimal  untuk  mengatur  voltase  dan  mengoptimalkan  kinerja kendaraan.

## DAFTAR RUJUKAN
Jauhari,  M.F.,  dkk.  (2019).  “Aplikasi  Manipulator  Sensor  Engine  Coolant  Temperature terhadap  Konsumsi  Bahan Bakar  dan  Emisi  Gas  Buang.”  Prosiding  SNRT  (Seminar Nasional Riset Terapan). Politeknik Negeri Banjarmasin 7 November 2019: 25-31
Monasari,  R.,  Qosim,  N.,  Kasijanto.  (2020). “Analisa Emisi Campuran  Bahan  Bakar Bensin - Bioetanol  dengan  Zat  Aditif  Pada  Performa  Mesin  Spark  Ignition  125  cc.”  Seminar Nasional Teknologi Terapan (Mesin) Vol 6: 28-32
Muliatna, I. M., Wijanarko, D. V., & Warju. (2018). “Kemampuan Teknologi Diesel Particulate Trap (DPT) Berbahan Dasar Kuningan dan Glasswool Terhadap Reduksi Kebisingan Mesin Diesel Isuzu C190.” Seminar Nasional Hasil Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat (PPM) 2018: 669 – 679.
Nisa I.F., Warju, (2019). “Pengaruh variasi bentuk exhaust manifold pada diesel particulate trap berbahan dasar kuningan dan wire mesh stainless steel terhadap performa mesin diesel 4 langkah.”  Jurnal Teknik Mesin 7(3): 65– 72.
R.M.S. Ganesan, S. Shanmugam, V.P. Chandramohan, R. Sindhu, S.H. Kim, et al., A detailed scrutinize on panorama of catalysts in biodiesel synthesis, Sci. Total Environ. (2021), 145683, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145683
Singh D., Kumari N., Sharma P. (2018) “A review of adverse effects of road traffic noise on human health.” Fluctuation and Noise Letters 17(01): 1830001.
Tambe M.P., Sanadi S., Gongale C., Patil S., Nikam S., Professor A. (2016) “Analysis of exhaust system- semi  active  muffler.”  International  Journal  of  Innovative  Research  in  Science Monthly Peer Reviewed Journal) 5(2): 1366 – 1376.
United Nation. World Population Prospects The 2017 Revision: Key Findings and Advance
Tables. 2017. Available online:
https://esa.un.org/unpd/wpp/Publications/Files/WPP2017_KeyFindings.pdf (Akses Pada 20 Maret 2024)
Yao J., Xiang Y., Qian S., Wang S. (2017) “Radiation noise separation of internal combustion engine based on gammatone- robustica method.” Shock and vibration: 1– 14.
Zein,  R.S.  (2020).  “Optimasi  Penggunaan  Manipulator  pada  Sensor  O2  untuk  Menaikkan Performa Scooter dengan Mode Transmisi Matic 4 Langkah.” Teknoviz: Jurnal Ilmiah Program Studi Magister Teknik Mesin Vol 10 (3): 40-44