## PENGHEMAT BAHAN BAKAR HCS PADA MESIN MOBIL DENGAN KATALIS LIMBAH PIPA A/C

## Rubijanto Juni Pribadi 1

## Abstract
Supressing  fuel  consumption  is  an  urgent  effort  to  overcome  fossil based  fuels  issues  that  getting  less  over  time.  Some  were  attempt  to overcome  this  issues  by  saving  fuel  consumption,  while  others  tries  to replace the use of thsese fossils fuels comsumption with the alternative ones.  The  purpose  of  this  research  are  to  fabricate  fuel  saver  by implementing  Hydrocarbon  Crack  System  (HCS)  on  Pertamax  and then  find  the  optimal  HCS  system  volume,  comparing  the  engine efficiency  before  and  after  the  inplementation  of  HCS  system.  The HCS  system  in  this  research  utilizing  scrap  pipes  of  Air Conditioner’s. The engine employed in this research is the engine of Toyota Kijang super 1998’s 1,500 cc. Research methodology in this research  is  to  design  and  fabricate  HCS  system  and  then  apllied  it to  the  engine,  and  then  performing  fuel  consumption,  noise, emission,  dan  the  engine’s  temperatures.  The  results  of  this research  shows  reductions  of  fuel  consumption  after  HCS application. The engine’s temperatures increasing but unsignificant. The highest noise results occurs at the smallest catalyst volume, non idle  engine  (2,500  rpm)  but  not  significant.  Emission  test  shows  the degressions  of  CO  and  HC  after  implementation  s  of  HCS  on  engine. The conclusions of this research are that fuel consumption is inversely of  total  volumes  of  HCS  catalist.  The  greater  the  HCS’s  volume  shall increasing  the  engine’s  tempetrature,  lower  noise  and  lower  CO  and HC on flue gas.

## Keywords: HCS, Fuel Comsumption, Waste Copper

## PENDAHULUAN
Menekan konsumsi bahan bakar (BB) kendaraan pribadi merupakan salah satu upaya penting  dan  mendesak  dalam  mengatasi  keterbatasan  sumber  daya  BB  terutama  BB  fosil yang  sumbernya  di  bumi  semakin  menipis.  Banyak  penelitian  dilakukan  dalam  upaya mengurangi konsumsi BB kendaraan yang meliputi penghematan bahkan sampai penggantian
1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Semarang
BB pada kendaraan berbahan bakar fosil menjadi BB non-fosil. Ini dikarenakan sampai saat ini teknologi mesin yang umum digunakan adalah mesin yang mengkonsumsi BB fosil.
Penelitian  ini  bertujuan  membuat  alat  penghemat  BB  dengan  memakai  sistem Hydrocarbon  Crack  System  (HCS)  melalui  penguraian  hidrokarbon  yang  terkandung dalam BB Pertamax melalui sistem katalis. Bahan baku yang digunakan untuk membuat pipa  sistem  katalis  adalah  pipa  tembaga  (Cu)  bekas  kondensor  Air  Conditioner  (A/C). Diharapkan dengan penggunaan sistem katalis pipa HCS ini dapat mengurangi konsumsi bahan  bakar  tanpa  memberikan  dampak  negatif  pada  mesin  mobil  dan  lingkungan. Dalam  penelitian  ini  mesin  mobil  yang  digunakan  adalah  mesin  Toyota  Kijang  super buatan tahun 1998 dengan kapasitas 1,500 cc.
Secara  detail,  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menentukan  hubungan  antara panjang  dan  diameter  pipa  katalis  terhadap  konsumsi  BB,  mengukur  suhu  kerja  mesin, putaran  mesin  permenit  (rpm),  kebisingan  dan  emisi  gas  buang  pada  mobil  yang  diuji. Selain  itu  penelitian  ini  juga  bertujuan  mengukur  volume  sistem  HCS  yang  optimal untuk  pembakaran  yang  baik,  serta  membandingkannya  sebelum  dan  sesudah dipasangkan sistem katalis HCS.

## METODE PENELITIAN
Bahan Penelitian
Beberapa bahan penelitian yang dipergunakan seperti pada Gambar 1, yaitu:
1. Katalis HCS
2. Selang tahan panas
3. Airmix filter dan T
4. Tangki Pertamax
5. Klem
Gambar 1. Bahan Penelitian
Diagram Alir Penelitian
Penelitian dilakukan berdasarkan diagram alir penelitian seperti pada Gambar 2.
Variasi Pengujian
Variasi pengujian dalam penelitian ini dibuat berdasarkan Tabel 1.
Tabel 1. Variabel Pengujian Pengujian I II Volume BB (ml) 1000 1500 Panjang pipa (mm) 100 150 200 100 150 200 Diameter pipa (mm) 12 14 12 14 Pengujian 1. Uji waktu kinerja mesin 2. Uji temperatur mesin.
3. Uji rpm
4. Uji kebisingan mesin. 5. Uji emisi gas buang
1. Uji waktu kinerja mesin
2. Uji temperatur mesin.
6. Uji rpm
3. Uji kebisingan mesin.
4. Uji emisi gas buang
TRA Gamba
TRAKSI Vol. 15 No. 1 Juni 2015
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian
41
Perancangan Pembuatan Alat 1. Desain Dan Pembuatan Sistem Tabung Katalis
Desain  dan  pembuatan  sistem  tabung  katalis  dengan  menggunakan  pipa  tembaga  bekas kondensor A/C ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Desain Pipa Katalis
Diameter dan panjang dari sistem katalis untuk penghemat bahan bakar divariasikan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap variabel-variabel pengujian.

## 2. Pemasangan Peralatan HCS
Pemasangan Peralatan HCS pada mesin adalah dengan memasangkan reservoir HCS dekat reservoir  radiator.  Pipa  katalis  diikatkan  pada  exhaust  manifold  yang  disalurkan  melalui selang  plastik  menuju  reservoir  pertamax.  Keran  plastik  dipasangkan  pada  saluran  udara masuk  ke reservoir pertamax  dan  saluran  menuju  intake  manifold  untuk mengatur  suplai hidrokarbon.  Instalasi  sistem  HCS  dan  perlengkapan  yang  digunakan  pada  mesin  secara skematis dapat dilihat pada Gambar 2.
L pipa stainless Spiral nikel D
Gambar 4.  Skema Pemasangan Sistem HCS Pada Mesin Mobil
Pengujian Dan Pengambilan Data
Setelah  instalasi  perangkat  sistem  HCS  selesai  dibuat,  langkah  berikutnya  adalah pengujian dan pengambilan data. Pengujian yang dilakukan adalah:
1. Pengujian  konsumsi  BB  yang  dilakukan  dengan  mengukur  waktu  konsumsi  BB  mesin dengan volume 1 liter.
2. Pengujian suhu mesin dengan menggunakan thermokopel.
3. Pengukuran putaran mesin dengan menggunakan tachometer.
4. Pengujian kebisingan mesin dengan menggunakan sound level meter.
5. Pengujian emisi gas buang dengan menggunakan gas analyser.
Pengujian dilakukan pada kondisi mesin menggunakan sistem HCS dan tanpa menggunakan sistem HCS pada putaran idle (700 rpm) dan 2,500 rpm. Setelah pengujian selesai dilakukan, dilakukan kompilasi data, analisa data dan penarikan kesimpulan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Konsumsi BB
Hasil  pengujian  konsumsi  BB  pada  variasi  putaran  idle  atau  dan  2,500  rpm  dengan volume  BB  1000  ml  dapat  dilihat  pada  Tabel  2.  Satuan  hasil  pengujian  adalah  detik.  Dari hasil pengujian konsumsi BB dapat dilihat bahwa konsumsi BB baik pada putaran idle (700 rpm)  dan  2,500  rpm,  volume  BB  pertamax  1,000  ml  dan  1,500  ml  pipa  katalis  dengan diameter 14 mm dan panjang 200 mm menghasilkan durasi yang paling lama, yaitu 303 dan 358 detik pada putaran idle dan 129 dan 155 detik pada putaran 2,500 rpm.
Dengan  kata  lain  bahwa  dengan  aplikasi  sistem  HCS  dan  pipa  katalis  pada  mesin kijang  super  1,500  cc  dapat  menurunkan  konsumsi  BB yang  digunakan. Hal  ini  disebabkan dengan  pemasangan  sistem  HCS  akan  terjadi  penguraian  H  yang  akan  menyempurnakan pembakaran  BB.  Hydrogen  akan  terbakar  lebih  cepat  dan  berkespansi  dengan  cepat  ketika terjadi  pembakaran  (Icke,  2013)  yang  menghasilkan  perbandingan  daya  dan  langkah  mesin yang  lebih  efisien.  Namun  walaupun  tidak  signifikan,  pembakaran  yang  sempurna  akan meningkatkan  suhu  kerja  mesin,  yang  juga  ditunjukkan  dari  hasi  pengujian  suhu  dalam penelitian ini.
Tabel 2. Hasil Pengujian Konsumsi BB
Katalis Putaran Mesin Idle (700 rpm) 2500 rpm Vol.BB 1000 Vol.BB 1500 Vol.BB 1000 Vol.BB 1500 Diameter pipa (mm) 12 14 12 14 12 14 12 14 Tanpa katalis 237 237 266 298 237 237 266 298 100 mm 242 240 295 316 106 108 130 136 150 mm 251 272 303 346 116 121 135 143 200 mm 288 303 345 358 126 129 152 155

## Pengujian Suhu
Hasil  pengujian  suhu  menunjukkan  adanya  peningkatan  suhu  yang  berbanding  lurus dengan volume pipa katalis, walaupun tidak signifikan baik pada putaran idle maupun 2,500 rpm. Hasil pengujian suhu selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Suhu Katalis Vol BB 1000 ml Vol BB 1500 ml Suhu Mesin ( o C) Suhu Mesin ( o C) 1 mnt 2 mnt 3 mnt 4 mnt 5 mnt 1 mnt 2 mnt 3 mnt 4 mnt 5 mnt Diameter pipa katalis 12 mm Putaran idle (700 rpm) Tanpa katalis 65 78 93 109 121 65 78 93 109 121 100 mm 66 80 94 114 129 73 82 95 112 128 150 mm 69,5 82 98 115 133 75 87 100 118 136 200 mm 71 85 101 119 138 76 91 108 122 141 Putaran 2,500 rpm Tanpa katalis 99 106 116 123 131 99 106 116 123 131 100 mm 100 106 119 125 133 101 113 116 125 139 150 mm 101 105 123 133 136 102 118 126 136 146 200 mm 101 110 126 137 145 104 120 129 138 149 Diameter pipa katalis 14 mm Putaran idle (700 rpm) Tanpa katalis 65 78 93 109 121 65 78 93 109 121 100 mm 68 83 95 115 130 74 85 98 116 130 150 mm 70 84 99 116 136 76 87 102 118 138 200 mm 72 87 106 123 139 76 91 110 124 145 Putaran 2,500 rpm Tanpa katalis 99 106 116 123 131 99 106 116 123 131 100 mm 101 107 120 127 140 104 109 121 132 142 150 mm 101 108 127 132 141 105 120 128 140 150 200 mm 103 115 133 140 143 107 122 130 143 153

## Pengujian Kebisingan
Hasil pengujian kebisingan dalam penelitian ini tidak menunjukkan tren yang khusus, namun dapat dilihat bahwa kebisingan akan meningkat sekitar 20 sampai dengan 30 dB pada putaran  2,500  rpm  dan  menurun  pada  volume  pipa  katalis  yang  semakin  besar.  Hasil  uji kebisingan  mesin  pada  putaran  idle  dan  2500  rpm  untuk  volume  BB  1000  ml  dan1500  ml ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Uji Kebisingan Atau Noise Mesin
Katalis Diameter pipa 12 mm Diameter pipa 14 mm Idle/700 rpm 2500 rpm Idle/700 rpm 2500 rpm Vol. BB. 1000 ml Vol. BB. 1500 ml Vol. BB. 1000 ml Vol. BB. 1500 ml Vol. BB. 1000 ml Vol. BB. 1500 ml Vol. BB. 1000 ml Vol. BB. 1500 ml Noise (dB) Noise (dB) Noise (dB) Noise (dB) Noise (dB) Noise (dB) Noise (dB) Noise (dB) Tanpa katalis 79 93 79 93 100 mm 75 70 93 90 73 70 93 92 150 mm 70 68 90 89 70 67 92 88 200 mm 68 68 89 88 69 66 90 88

## Hasil Uji Emisi Gas Buang
Hasil  pengujian  gas  buang  dapat  dilihat  pada  Tabel  5.  Pengambilan  data  dilakukan setelah mobil running 15 menit (PeMen L.H. no. 05, 2006). Pada pengujian emisi gas buang, prosentase  CO  mengalami  penurunan  dan  berbanding  lurus  dengan  volume  pipa  katalis. Kadar HC juga berkurang jika dibandingkan dengan volume BB dan pada putaran 2,500 rpm akan  berkurang.  Namun  semakin  besar  volume  total  pipa  katalis  dan  pada  putaran  mesin 2,500 rpm akan meningkatkan prosentase CO 2 dan sebaliknya menurunkan prosentase O 2 . Hasil lambda yang dapat diinterpretasikan sebagai laju perbandingan jumlah O 2 yang ada  dalam  pembakaran  untuk  menghasilkan  pembakaran  sempurna  menunjukkan  hasil dibawah  1,00  yang  berarti  kurangnya  kadar  oksigen  dalam  pembakaran  namun  angka  yang
cukup  baik  untuk  menghasilkan  daya  maksimum  pada  BB  beroktan (lambda  0,85-0,901, Icke,  2012). Hasil  ini  meningkat  bersamaan  dengan  peningkatan  volume  pipa  katalis  yang berarti pemasangan HCS akan meningkatkan kesempurnaan pembakaran BB.
Hasil  air  fuel  ratio  (afr)  menunjukkan  peningkatan  yang  berbanding  lurus  dengan volume  pipa  katalis.  Besaran  afr  dalam  penelitian  ini    adalah  11  sampai  dengan  13.  Nilai ideal  dari  afr  adalah  14,7:1  untuk  lambda  1,00  yang  artinya  pembakaran  yang  sempurna ( Eckerlin, 2013 ).
Tabel 5. Hasil Uji Emisi Gas buang
Unsur Vol.BB 1000 ml Vol.BB 1500 ml Tanpa katalis 100 mm 150 mm 200 mm 100 mm 150 mm 200 mm Diamegter pipa katalis 12 mm Idle (700 rpm) CO (%) 9.88 7.308 4.943 3.775 3.020 2.945 2.702 HC (ppm) 2842 1816 1601 1485 1211 1087 953 CO 2 (%) 11.38 13.47 13.64 13.91 11.97 13.06 13.30 O 2 (%) 5.63 5.45 5.37 5.33 4.45 3.92 3.78 Lambda 0.858 0.961 0.968 0.979 0.897 0.925 0.944 AFR 13.05 14.652  14.803  15.10  13.0619  13.46 13.83 2,500 rpm CO (%) 6.05 2,55 2,34 2,26 2,31 2,15 1,68 HC (ppm) 658 546 473 445,5 454,2 368 322 CO 2 (%) 10.07 13,58 13,97 14,41 15,35 16,27 17,02 O 2 (%) 2.98 2,32 2,15 1,94 1,66 1,39 1,2 Lambda 0.86 1,05 1,08 1,10 1,15 1,17 1,25 AFR 13.85 15,73 16,00 16,11 16,79 16,9 17 Diamegter pipa katalis 14 mm Idle (700 rpm)
CO (%) 9.88 5.84 3.95 3.02 2.47 2.35 2.16 HC (ppm) 2842 1452 1280 1188 968 869 762 CO 2 (%) 11.38 10.77 10.91 11.13 9.57  10.48 10.64 O 2 (%) 5.63 4.36 4.3 4.26 3.56 3.13 3 Lambda 0.858 0.768 0.774  0.7832 0.717 0.74 0.755 AFR 13.05 11.72 11.84 12.08 10.44  10.76  11.064 2,500 rpm CO (%) 6.05 2.270 2.083 2.011 1.62 1.51 1.18 HC (ppm) 658 486 421 396 317 257 225 CO 2 (%) 10.07 12.09 12.43 12.82 10.75  11.39 11.91 O 2 (%) 2.98 2.06 1.91 1.73 1.16 0.97 0.84 Lambda 0.86 0.93 0.96 0.98 0.81 0.82 0.88 AFR 13.85 14 14 14 11.75  11.83 11.90

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  dengan  aplikasi  sistem  HCS  dan  pipa katalis  pada  mesin  kijang  super  1,500  cc  akan  menurunkan  konsumsi  BB  yang  digunakan, yaitu Pertamax. Hal ini disebabkan dengan pemasangan sistem HCS akan terjadi penguraian H yang akan menyempurnakan pembakaran BB. Ini disebebkan hydrogen akan terbakar lebih cepat  dan  berkespansi  dengan  cepat  ketika  terjadi  pembakaran  (Icke,  2013)  yang menghasilkan  perbandingan  daya  dan  langkah  mesin  yang  lebih  efisien.  Namun  walaupun tidak signifikan, pembakaran yang sempurna akan meningkatkan suhu kerja mesin, yang juga ditunjukkan dari hasi pengujian suhu dalam penelitian ini.
Kebisingan  berkurang  dengan  pemasangan  sistem  katalis  HCS  dikarenakan  timing pembakaran  yang  tepat  dibandingkan  tanpa  penggunaan  HCS.  Dengan  penggunaan  HCS, tidak terjadi penundaan penyalaan BB titik mati atas (TMA) pada mesin sehingga noise dan getaran akan berkurang (Carulcci, 2001).
Hasil  uji  emisi  secara  keseluruhan  menunjukkan  peningkatan  kualitas  emisi  gas buang, dimana prosentase CO menurun yang diakibatkan peningkatan O 2 dalam pembakaran
(Toyota motor sales) yang sesuai dengan penurunan kadar HC. Dalam penelitian ini HC tidak menurun  dengan  signifikan,  CO  berkurang,  dan  kadar  O 2 yang  cenderung  berkurang  pada volume katalis total yang semakin besar. Ini menunjukkan adanya masalah pada mesin yang dikarenakan adanya ketidaktepatan waktu penyalaan BB. Adanya masalah pada mesin  juga ditunjukkan    oleh  hasil  HC  yang  berlebih  yang  akan  terbentuk  jika  terjadi  ketidaksesuaian penyalaan (Toyota emission test manual).

## REFERENSI
Asher  C  &  Northhington  L.  (2008),  “Position  statement  for  measuraement  of temperature/fever in children”. Society of Pediatric Nurses
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.
David  icke.,(2012).,  Hydrocarbon  Crack  System  (HCS).,  http://www.baligifter.org/blog., David Icke's Official Forums.
Hirai,  T., N.  Ikenaga,  T.Miyake.,  and  T.  Suzuki, (2005),  “Production  of  hydrogen by  steam reforming of glycerin on ruthenium catalyst”, Energy and Fuels, 19, 1761-1762
IMO, Annex VI MARPOL 73/78 Regulation for the Prevention of Air Pollution from Ships and NOx Technical Code. International Maritime Organization, London, 1998
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.
Niels  R.  Udengaard.,  (2004).,  Hydrogen  production  by  steam  reforming  of  hydrocarbons, Houston, Texas 77058. 49 (2), 906.
Pudji  Irasari,  Aditya  Sukma  Nugraha,.,  (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.
Pertamina., 2010., Harga Eceran bahan bakar., hal 5-6.
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  Geometric”,  Institute Teknologi Bandung: Bandung
Sudirman,Urip, 2009, Hemat BBM dengan Air, cetakan kedua, Jakarta:Kawan Pustaka. Vol 2. Hal 87
Sukarmin.,(2004).,  “Hidrokarbon  dan  Minyak  Bumi’  Departemen  Pendidikan  Nasional
Indonsia
Saputra satriyo., (2008)., “Studi kondisi kimiawi penyebaran PB, debu dan kebisingan di kota Jakarta”. Jurnal Kajian Ilmiah Penelitian Ubhara Jaya vol.9 No.2
Suzuki  Indonenesia.,(2012).,  “Mesin  Hemat  Bahan  Bakar  dengan  Service  Berkala”.,  Book Manual Service.,vol 2.,hal 23-24
UNEP.,(2008)., “Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia” –
www.energyefficiencyasia.org.
Tempo., (2013)., Harga Minyak Dunia., edisi 5., hal 1., www.baligifter.org., (2011) The Engineering ToolBox. Retrieved 29 July 2013.
Eckerlin, Herbert M. "The Importance of Excess Air in the Combustion Process". Mechanical and  Aerospace  Engineering  406  -  Energy  Conservation  in  Industry.  North  Carolina State University. Retrieved 29 July 2013.
Paolo  C  et.al.(2001),  “  Pilot  Injection  Behavior  And  Its  Effects  On  Combustion  In  A Common  Rail  Diesel  Engine,.  University  of  Lecce,  Dept.  of  Eng.  For  Innovation, Research Center for Energy and Environment (CREA), Via Per Arnesano
________________________
PENULIS:

## RUBIJANTO JUNI PRIBADI
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Semarang Jl. Kasipah no 12 Semarang 50254 Telp.024 8445768 email : rubijantojp5758@gmail.com