## PENGARUH KATALITIK KONVERTER TERHADAP INTENSITAS SUARA DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR PADA MOTOR SEBARIS 4 SILINDER 4 LANGKAH 1500 CC KONVENSIONAL
Bahiyal Naufal, Eko Edi Poerwanto, Windra Irdianto Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang Jl. Semarang 5, Malang (65145) Email: bahiyaln@gmail.com
Abstrak: Tujuan  penelitian  untuk  mengetahui  pengaruh  katalitik  konverter  terhadap  intensitas  suara  dan konsumsi  bahan  bakar  pada  motor  sebaris  4  silinder  4  langkah  1500  cc  konvensional.  Objek  menggunakan mobil Toyota Kijang KF50 dengan perlakuan berupa variasi putaran rpm sebesar 1500, 2500, dan 3500 rpm serta  penggunaan  katalitik  konverter  (pakai  dan  tidak  pakai). Data  dianalisis  statistik  dengan  uji  Two-way Analysis of Variant (ANOVA) dengan taraf kepercayaan 95% (α = 0,05) didahului dengan uji normalitas data (Shapiro-wilk)  dan  uji  homogenitas  (Levene  test).  Hasil  setelah  dianalisis  Two-way    ANOVA  menunjukkan bahwa  katalitik  konverter  berpengaruh  sinifikan  terhadap  intensitas  suara  dengan  nilai  0,00  <  0,05  dan konsumsi bahan bakar senilai 0,00 < 0,05 pada motor sebaris 4 silinder 4 langkah 1500 cc konvensional. Hasil uji  lanjut  Tukey,  perlakuan  intensitas  suara  pada  putaran  mesin  1500  rpm  menunjukkan  pengaruh  paling signifikan terhadap penurunan intensitas suara sebesar 77,075 dB dan konsumsi bahan bakar sebesar 76 mL.
Kata Kunci: Katalitik Konverter, Intensitas Suara, Konsumsi Bahan Bakar.
Abstract : The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  effect  of  the  catalytic  converter  on  the  sound  intensity  and  fuel consumption  of  a  conventional  1500  cc  inline  4  cylinder  4  stroke  engine.  The  object  uses  a  Toyota  Kijang  KF50  car  with treatments in the form of variations in rpm rotation of 1500, 2500, and 3500 rpm and the use of catalytic converters (used and not used). The data were statistically analyzed using the Two-way Analysis of Variant (ANOVA) test with a 95% confidence level (α = 0.05) preceded by the data normality test (Shapiro-wilk) and homogeneity test (Levene test). The results after being analyzed by Two-way ANOVA showed that the catalytic converter had a significant effect on sound intensity with a value of 0.00 < 0.05 and fuel consumption of 0.00 < 0.05 on a conventional 1500 cc inline 4 cylinder 4 stroke engine. Tukey further test results, the treatment of sound intensity at 1500 rpm engine speed showed the most significant effect on the decrease in sound intensity of 77.075 dB and fuel consumption of 76 mL.
Keywords : Converter Catalytic, Sound Intensity, Fuel Consumption
Seiring berkembangnya zaman, kendaraan  kini  menjadi  peran penting  dalam kehidupan  manusia  khususnya  dalam  bidang transportasi.  Adanya  kendaraan,  masyarakat menjadi  lebih  mudah  untuk  bepergian  dari suatu  tempat  ke  tempat  lain  sehingga  lebih menghemat  waktu  dan  tenaga.  Salah  satu kendaraan  yang  digunakan  oleh  masyarakat sehari-hari adalah mobil.
Mobil  merupakan  kendaraan  yang diminati  oleh  masyarakat  di  seluruh  dunia khususnya  di  Indonesia.  Mobil  menjadi kendaraan  yang  bisa  membawa  penumpang dan barang lebih banyak, Sehingga masyarakat menjadikan  mobil  sebagai  alat transportasi yang  bisa  dibilang  praktis.  Jumlah  kendaraan mobil  di  Indonesia  setiap  tahun  mengalami peningkatan  sekitar  7,77%,  pada  tahun  2017 berdasarkan  data  Badan  Pusat  Statistik
mencapai  15,493  juta  unit.  Jumlah  yang banyak  akan  menyebabkan  terjadinya kepadatan lalu lintas atau macet serta beresiko timbul terjadi polusi suara berupa kebisingan dan  meningkatnya  konsumsi  bahan  bakar yang  dapat  menyebabkan  pencemaran  udara yang berasal dari emisi gas buang kendaraan. Dari  berbagai  sumber  pencemaran  seperti mobil, truk, bus, kereta api, kapal terbang dan kapal  laut,  kendaraan  bermotor  menjadi sumber yang dominan dari pencemaran udara di perkotaan2. Senyawa polutan udara antara lain;  karbon  monoksida  (CO),  karbon dioksida  (CO2),  partikel  (PM),  nitrogen oksida (NOx),  sulfur  oksida  (SO2),  dan hidrokarbon (HC)3.
Bentuk  penerapan  teknologi  otomotif pada  kendaraan  bermotor  adalah  dengan memodifikasi  knalpot,  padahal  komponen
JURNAL TEKNIK OTOMOTIF Kajian Keilmuan dan Pengajaran, Vol. 5, No. 1, Arpril 2021
knalpot  ini  sangat  berpengaruh  terhadap kinerja  mesin,  intensitas  suara,  emisi  gas buang  dan  konsumsi  bahan  bakar  yang digunakan. Salah satunya dengan pemasangan katalitik konverter pada saluran knalpot pada kendaraan  bermotor.  Katalitik  konverter berfungsi  untuk  mempercepat  oksidasi  emisi hidrokarbon  (HC)  dan  karbon  monoksida (CO), serta mereduksi nitrogen oksida (NOx) dan  juga  merubah  polutan  yang  berbahaya seperti CO, HC, dan NOx menjadi gas yang tidak  berbahaya,  seperti  karbondioksida (CO2),  uap  air  (H2O)  dan  nitrogen  (N2) melalui reaksi kimia4.
Selain  itu  knalpot  pada  kendaraan berguna  untuk meredam  hasil  ledakan  di ruang bakar. Ledakan pembakaran campuran bahan  bakar  dan  udara  berlangsung  cepat diruang  bakar  sehingga  menimbulkan  suara bising. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup  No.  07  Tahun  2009  tentang  Ambang Batas  Kebisingan  Kendaraan  Bermotor  Tipe Baru  menegaskan  batas  ambang  kebisingan mobil  80–90  desibel  (db).  Untuk  meredam suara tersebut gas sisa hasil pembakaran yang keluar  dari  katup  buang  disalurkan  ke  dalam peredam suara atau muffler di dalam knalpot, setelah itu dilepas ke udara terbuka. Berdasarkan uraian diatas peneliti ingin mengetahui  “Pengaruh  Katalitik  Konverter Terhadap  Intensitas  Suara  dan  Konsumsi Bahan Bakar Pada Motor Sebaris 4 Silinder 4 langkah 1500 CC Konvensional.

## METODE PENELITIAN
Objek Penelitian
Mobil  Toyota Kijang  KF50  yang dikeluarkan pada tahun 1994, memiliki mesin berkapasitas  1500  cc  dengan  konfigurasi  4 silinder  sebaris  4  langkah  1500  cc konvensional.
Instrumen Penelitian: Katalitik  konverter,  Tachometer  untuk mengukur  putaran  mesin  pada berbagai kecepatan,  Sound  Level  Meter  untuk mengukur  tingkat  kebisingan  suara,  Gelas ukur  untuk  mengetahui  jumlah  bahan  bakar yang  dibutuhkan  oleh  mesin,  Stopwatch untuk  mengukur  waktu  yang  dibutuhkan mesin dalam menghasilkan bahan bakar guna mengetahui konsumsi bahan bakarnya.

## Prosedur Penelitian:
Penelitian  ini  dilakukan  pada  tiga putaran  mesin  berbeda  dengan  3  kali pengujian  untuk  setiap  putaran  mesin  dalam waktu yang sama yaitu, 1500, 2500, dan 3500 rpm.
Mengukur Intensitas Suara: Prisip  kerja  dari alat  Digital  Sound Level  Meter  adalah  berdasar  pada  getaran yang terjadi di sekitar. Apabila ada objek atau benda yang bergetar, maka akan menyebabkan  terjadinya  sebuah  perubahan pada  tekanan  udara  yang  kemudian  akan ditangkap oleh sistem peralatan Digital Sound Level  Meter.  Selanjutnya  layar  digital  akan menampilkan  angka  atau  nilai  dari  tingkat kebisingan  yang  dinyatakan  dalam  decibel (dB).
Mengukur Konsumsi Bahan Bakar: Untuk  mengetahui  jumlah  pemakaian bahan bakar, salah satunya dapat menggunakan rumus berikut : FC = [L/jam] Keterangan : FC = Fuel Consumption (L/jam) Vf = Volume konsumsi (mL) T= Waktu konsumsi (s) 3600 = 1 jam (3600 detik/s) 1000 = 1 L (1000 mL) Analisis Dat a Pengaruh penggunaan katalitik konverter  terhadap  intensitas  suara  dan konsumsi  bahan  bakar  dianalisis  statistik dengan  uji  Two-way  Analysis  of  Variant (ANOVA) dengan taraf kepercayaan 95% (α = 0,05) yang didahului dengan uji normalitas data  (Shapiro-wilk)  dan  uji  homogenitas (Levene  test).  Bila  hasil  signifikan  dilanjut dengan uji lanjut Tukey.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Intensitas Suara:
Data  dibuat  dalam  bentuk  grafik, sumbu  x  menunjukkan  perlakuan  berupa penggunaan  katalitik  konverter  dan  variasi putaran  mesin  (rpm),  dan  sumbu  y  berupa besarnya intensitas  suara  (dB)  yang ditimbulkan.
Gambar 1. Grafik Nilai Rerata Intensitas Suara (db) Berdasarkan nilai rerata pada Gambar 1 terjadi  kenaikan  intensitas  suara  pada perlakuan  tanpa  menggunakan  katalitik konverter,  dengan  putaran  mesin  sebesar 1500 rpm  =  78,1  dB;  2500  rpm  =  79,6  dB; 3500 rpm = 85,1 dB. Berbeda pada perlakuan menggunakan  katalitik  konverter  terjadi penurunan intensitas  suara sebesar 1500 rpm = 76,1 dB; 2500 rpm = 77,7 dB; 3500 rpm = 80,3 dB. Dari  data  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa penggunaan katalitik konverter sangat mempengaruhi intensitas suara yang dihasilkan,  serta  penggunaan  putaran  mesin yang  semakin  besar  akan  menimbulkan kenaikan  intensitas  suara  yang  berdampak meningkatnya kebisingan pada mobil.
Tabel 1. Two-way ANOVA Intensitas Suara
Hasil  uji  normalitas  diperoleh  data berdistribusi  normal  dengan  nilai  sig.  >  0,05 sebesar  0,451.  Hasil  uji  homogenitas diperoleh data bersifat homogen dengan nilai sig.  >  0,05  sebesar  0,082  maka  dilanjutkan dengan  uji  Two  way  ANOVA yang  dapat dilihat pada Tabel 1. dengan nilai sig. 0,000 < 0,05,  yang  ditandai  dengan  kotak  berwarna merah.  Perlakuan  variasi  putaran  mesin  dan penggunaan  katalitik  konverter  menunjukan nilai  sig.  <  0,05,  hal  ini  menandakan  bahwa data  berbeda  nyata,  maka perlu  dilanjutkan
dengan  uji  lanjut  Tukey  untuk  mengetahui perlakuan yang paling berpengaruh. Sedangkan  pada  interaksi  antara putaran  mesin  dan  katalitik  konverter (RPM*Katalitik)  menunjukkan  nilai  sig.  > 0,05 sebesar 0,052, hal ini menandakan bahwa data tidak  berbeda  nyata,  dan  tidak  perlu dilakukan  uji  lanjut.  Berdasarkan  hasil  uji lanjut  didapatkan  kelompok  perlakuan  pada putaran  mesin  1500  rpm  secara  efektif mampu  menurunkan  intensitas  suara  yang dinyatakan dengan notasi . Adanya  perbedaan  ini  dikarenakan penghambatan yang memungkinkan meredam suara ledakan yang ada diruang bakar setelah dikeluarkan  dari  exhaust  manifold  dan sebelum  keluar  dari  knalpot.  Jika  dilihat  dari kinerja  sistem  gas  buang  sendiri  penggunaan katalitik  konverter  berfungsi  mengurangi emisi  gas  buang  akan  tetapi  penggunaan katalitik  konverter  juga  dapat  mengurangi intensitas suara dibandingkan tanpa menggunakan katalitik konverter.
Hal  ini  dikarenakan  didalam  katalitik konverter  terdapat  bahan  untuk  mereduksi dan  mengoksidasi  gas  buang  sehingga hasilnya  diketahui  seperti  data  yang  sudah diambil  oleh  peniliti.Dapat  disimpulkan bahwa  penggunaan  katalitik  konverter berpengaruh  secara  signifikan  terhadap intensitas suara yang dihasilkan oleh knalpot. Semakin  tinggiputaran  engine,  maka  suara kebisingan yang akan dihasilkan juga semakin besar.  Saat  katup  buang  terbuka,  gas  yang terbakar  dibebaskan  ke  pipa  buang  pada kecepatan yang sangat tinggi. Gas  buang  dengan  temperatur  dan tekanan yang tinggi akan langsung dilepaskan keluar,  gas  akan  mengembang  sangat  cepat, dan  menghasilkan  suara  ledakan  yang  keras. Proses  ini  menyebabkan  gelombang  suara yang  merambat  sepanjang  sistem  gas  buang dan  bergerak  jauh  lebih  cepat  dari  gasnya sendiri. Peredam suara atau yang disebut juga muffler digunakan untuk mencegah terjadinya hal  tersebut.  Gas  buang  disalurkan  melalui muffler  agar  tekanan  dan  suhunya  turun sehingga  suara  ledakan  yang  keras  dapat diredam.
Muffler  juga  berfungsi  memperlambat dan mendinginkan aliran gas buang sehingga mengurangi suara kebisingan tanpa menghalangi aliran gas buang.
Konsumsi Bahan Bakar: Data  dibuat  dalam  bentuk  grafik, sumbu  x  menunjukkan  perlakuan  berupa penggunaan  katalitik  konverter  dan  variasi putaran  mesin  (rpm),  dan  sumbu  y  berupa sisa  konsumsi  bahan  bakar  (ml)  yang dihabiskan dalam 100 mL bahan bakar.

## Gambar 2. Grafik Nilai Rerata Sisa Konsumsi
Bahan Bakar Berdasarkan nilai rerata pada Gambar 2 ditandai  dengan  sedikit  nya  sisa  bahan  bakar setelah  pembakaran  menunjukkan  bahan bakar  yang  dikonsumsi  semakin  banyak. Sebaliknya,  jika  sisa  bahan  bakar  banyak menunjukkan  sedikitnya  bahan  bakar  yang dikonsumsi. Pada perlakuan tanpa menggunakan  katalitik  konverter,  dengan putaran mesin sebesar 1500 rpm = 77,8 mL; 2500 rpm = 75,4 mL; 3500 rpm = 60,8 mL. Berbeda  pada  perlakuan  menggunakan katalitik  konverter  terjadi  kenaikan konsumsi bahan  bakar  sebesar  1500  rpm  =  74,3  mL; 2500 rpm = 70,8 mL; 3500 rpm = 56,4 mL. Dari  data  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa penggunaan katalitik konverter sangat mempengaruhi  konsumsi  bahan  bakar  yang dihasilkan,  serta  penggunaan  putaran  mesin yang  semakin  besar  akan  menyebabkan banyaknya nya bahan bakar yang dikonsumsi.
Tabel  2.  Two-ways  ANOVA  Konsumsi  Bahan Bakar
Hasil  uji  normalitas  diperoleh  data berdistribusi  normal  dengan  nilai  sig.  >  0,05 sebesar  0,688.  Hasil  uji  homogenitas diperoleh data bersifat homogen dengan nilai sig.  >  0,05  sebesar  0,509  maka  dilanjutkan dengan  uji  Two  way  ANOVA  yang  dapat dilihat pada Tabel 2 dengan nilai sig. 0,000 < 0,05,  yang  ditandai  dengan  kotak  berwarna merah.  Perlakuan  variasi  putaran  mesin  dan penggunaan  katalitik  konverter  menunjukan nilai  sig.  <  0,05,  hal  ini  menandakan  bahwa data  berbeda  nyata,  maka  perlu  dilanjutkan dengan  uji  lanjut  Tukey  untuk  mengetahui perlakuan yang paling berpengaruh. Sedangkan  pada  interaksi  antara putaran  mesin  dan  katalitik  konverter (RPM*Katalitik)  menunjukkan  nilai  sig.  > 0,05 sebesar 0,128, hal ini menandakan bahwa data  tidak  berbeda  nyata,  dan  tidak  perlu dilakukan  uji  lanjut.  Berdasarkan  hasil  uji lanjut  didapatkan  kelompok  perlakuan  pada putaran  mesin  1500  rpm  secara  efektif mampu  menurunkan  intensitas  suara  yang dinyatakan dengan notasi Jika dilihat dari kinerja mesin maka hal ini  berkaitan  antara  beban  kerja  mesin  yang menggunakan  katalitik  konverter  lebih  berat dari  pada  tanpa  menggunakan  katalitik konverter.  Karena  adanya  beberapa  faktor yang  memungkinkan  konsumsi  bahan  bakar semakin  besar  seperti  beban  kendaraan  yang sangat  berat  karena  daya  yang  dibutuhkan sangat  besar,  sehingga  pembakaran  juga semakin besar menyebabkan konsumsi bahan bakar menjadi besar.
Putaran  mesin  yang  sangat  tinggi  juga menyebabkan konsumsi bahan bakar menjadi besar,  dikarenakan  kinerja  mesin  yang semakin  tinggi  dan  bahan  bakar  yang dibutuhkan  mesin  semakin  besar.  Posisi bukaan  throttle  atau  posisi  pedal  gas  bisa menyebabkan  konsumsi  bahan  bakar berlebihan  dikarenakan  pada  saat  membuka pedal gas, katup pada karburator ikut terbuka mengikuti  posisi  bukaan  pada  pedal  gas sehingga  bahan  bakar  yang  keluar  juga mengikuti  bukaan  pada  pedal gas  yang tersambung  pada  katup  karburator.  Proses pengeluaran  gas  buang  juga  menyebabkan konsumsi bahan bakar yang besar, karena sisa hasil  pembakaran  tidak  dapat  keluar  bebas
Bahiyal Naufal, Eko Edi Poerwanto, Windra Irdianto, Pengaruh Katalitik Konverter Terhadap ... 49 disebabkan  adanya  penghambatan  di  sistem gas buang, sehingga menyebabkan efek berat pada kinerja mesin.
Dapat disimpulkan dalam penelitian ini ada  perbedaan  dari  penggunakan  katalitik konverter  pada  konsumsi  bahan  bakar, dikarenakan  konsumsi  bahan  bakar  yang dibutuhkan besar karena adanya penghambatan  di  sistem  gas  buang  sehingga konsumsi bahan bakar lebih besar.
PENUTUP
Kesimpulan 1. Penggunaan katalitik konverter berpengaruh  secara  signifikan  terhadap intensitas  suara  yang  dihasilkan  oleh knalpot.  Semakin  tinggi  putaran  engine, maka  suara  kebisingan  yang  akan dihasilkan juga semakin besar.
2. Penggunaan katalitik konverter berpengaruh  secara  signifikan  terhadap konsumsi  bahan  bakar.  Semakin  tinggi putaran  engine,  maka  konsumsi  bahan bakar semakin besar.
Saran Mengembangkan  penelitian  selanjutnya tentang pengaruh katalitik konverter terhadap intensitas  suara  dan  konsumsi  bahan  bakar pada motor sebaris 4 silinder 4 langkah 1500 cc konvensional.

## DAFTAR RUJUKAN
Arismunandar,  W.  2005.  Penggerak  Mula Motor  Bakar  Torak,  Edisi  Kelima. Bandung: ITB. Badan Pusat Statistik. 2018. Statistik Transportasi Darat Tahun 2017. Jakarta Pusat : Badan Pusat Statistik.
İlkiliç, C., and Aydin, H. 2012. The Harmful Effects  of  Diesel  Engine  Exhaust Emissions.  Energy  Sources,  Part  A: Recovery, Utilization,
and Environmental  Effects,  34(10),  899- 905. Doi:10.1080/15567031003716709.
Obert, Edward F. 1973. Internal Combustion Engines  and  Air  Pollution.  Third Edition.  New  York:  Harper  &  Row, Publisher, Inc.
Rinayu,  H.  2013.  Kajian  Emisi  Gas  Buang Kendaraan  Roda  Empat  (Mobil)  yang
Berbahan  Bakar  Bensin  di  Kota Surakarta.  Jurnal  Autindo  Politeknik Indonusa  Surakarta,  1(1).  ISSN:  2442- 7918