## Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Kejuruan (JIPTEK)
Jurnal Homepage: https://jurnal.uns.ac.id/jptk

## PENGARUH PENGGUNAAN HYDROGEN ECO BOOSTER TIPE DRY CELL DENGAN VARIASI LARUTAN ELEKTROLIT TERHADAP TORSI DAN DAYA SEPEDA MOTOR 4 TAK BERBAHAN BAKAR PREMIUM
Basti Wahyu Kristanto, Husin Bugis, Ngatou Rohman Program Studi Pendidikan Teknik Bangunan, FKIP, Universitas Sebelas Maret Surakarta Jalan Ahmad Yani 200 Surakarta Email : basswahyoe@gmail.com

## ABSTRAK
Tujuan  penelitian  ini  adalah  (1) Menyelidiki  pengaruh  penggunaan Hydrogen  Eco Booster tipe Dry Cell terhadap torsi dan daya  sepeda motor 4 tak berbahan bakar premium. (2)  Menyelidiki pengaruh variasi  larutan  elektrolit pada penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell terhadap torsi dan daya sepeda motor 4 tak berbahan bakar premium. Penelitian ini  dilakukan  di  Laboratorium  Otomotif  Pendidikan  Teknik  Mesin  Fakultas  Keguruan  dan Ilmu  Pendidikan  Universitas  Sebelas  Maret  Surakarta  dan  di  PT.  Motocourse  Technology (MOTOTECH).  Penelitian  ini  merupakan  penelitian  kuantitatif  deskriptif.  Desain  penelitian yang  digunakan  adalah  desain  eksperimen.  Sampel  penelitian  dengan  menggunakan  sepeda motor  Honda  Supra  X  125  tahun  2013.  Alat  eksperimen  ini  menggunakan Hydrogen  Eco Booster tipe Dry  Cell dengan  menggunakan  variasi  larutan  elektrolit  air  murni,  KOH,  dan NaOH.  Metode  pengumpulan  data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode eksperimen.  Hasil  penelitian  ini  adalah:  (1)  Penggunaan Hydrogen  Eco  Booster Tipe Dry Cell berpengaruh terhadap torsi dan daya sepeda motor 4 tak berbahan bakar premium, yaitu diperoleh peningkatan torsi sebesar 0,11 N.m atau 1,16% dan peningkatan daya sebesar 0,10 HP  atau  1,44%  dibandingkan  dengan  pengujian  kondisi  mesin  standar . (2)  Penggunaan larutan  KOH  12  gram/liter  pada Hydrogen  Eco  Booster Tipe Dry  Cell mempunyai  tingkat kenaikan torsi dan daya yang paling tinggi dari variasi perbandingan larutan lainnya. Terjadi peningkatan torsi  sebesar 0,08 N.m atau 0,84% dan peningkatan daya sebesar 0,14 HP  atau 1,99 % dibandingkan torsi  dan daya pada penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell dengan air murni sebagai elektrolit tanpa katalis.
Kata  kunci : Hydrogen  Eco  Booster tipe Dry  Cell ,  elektrolisis  air,  larutan  elektrolit,  torsi, daya

## PENDAHULUAN
Banyaknya  suatu  gagasan-gagasan yang bermunculan mengenai energi alternatif  salah  satu  diantaranya  adalah menggunakan  air,  dimana  air  merupakan
sumber daya alam yang dapat diperbaharui dan  sangatlah  melimpah  karena  sebagian besar  luas  permukaan  bumi  ditutupi  oleh air.  Pemanfaatan  air  sebagai  energi alternatif  sangatlah  mungkin  karena  air
mengandung struktur kimia H 2 O dan dapat dipisahkan  melalui  proses  elektrolisis menjadi H 2 dan O 2 .
Teknologi  elektrolisis  air  ditemukan oleh  Yull  Brown,  seorang  warga  negara Australia  pada  tahun  1974.  Istilah brown diambil  dari  nama  belakang  Yull  Brown yang  sampai  sekarang  dijadikan  nama  gas dari hasil elektrolisis air yaitu brown gas .
Menurut (Sudirman, 2008: 14) brown gas atau  gas  oksihidrogen  memiliki  nilai oktan  lebih  tinggi  dari  pada  bahan  bakar jenis  premium  maupun  pertamax  yaitu sekitar  130  sehingga  penambahan brown gas diperkirakan  mampu  meningkatkan tenaga  mesin  dan  menurunkan  konsumsi bahan bakar.
Pengembangan elektroliser  penghasil brown gas sampai sekarang terus dilakukan penelitian dan pengujian mendalam. Dalam penerapan  alat  ini  menggunakan  suatu katalisator  yang  dicampur  dengan  air murni, katalisator berperan sebagai pemercepat  terjadinya  pemisahan  unsur hidrogen  dengan  oksigen  dalam  air. Banyaknya  penelitian  yang  menerapkan brown gas sebagai penghemat bahan bakar dan meningkatkan performa mesin membuat peneliti semakin terdorong untuk mengembangkannya.
Generator  HHO  tipe wet  cell masih banyak  diminati  dan  digunakan  pada  saat ini sebagai penghasil brown gas , sedangkan  penggunaan dry  cell  generator
akhir-akhir  ini  lebih  banyak  diterapkan karena  panas  dari  proses  elektrolisis  dapat terbuang ke udara luar secara langsung.
Untuk  itu  dibutuhkan  sebuah  desain generator  HHO  tipe dry  cell yang  optimal untuk aplikasi di masyarakat luas sehingga output  dari  riset  ini  adalah Hydrogen  Eco Booster tipe Dry  Cell dengan  variasi larutan  elektrolit yang  akan  diterapkan pada  sepeda  motor  4  tak  berbahan  bakar premium  dapat  meningkatkan  torsi  dan daya efektif.

## Hydrogen Eco Booster
Berdasarkan penelitian yang dilakukan  Saragih  (2015)  dengan  judul Analisis Perbandingan Unjuk Kerja Mesin Sepeda  Motor  dengan  Menggunakan Generator  HHO Dry  Cell dan  Tanpa Menggunakan  Generator  HHO Dry  Cell . Hasil  penelitian  menunjukkan  unjuk  kerja mesin sepeda motor menggunakan generator  HHO  lebih  baik  dibandingkan tanpa menggunakan generator HHO.
Hydrogen  Eco  Booster atau  biasa dikenal dengan sebutan elektroliser adalah alat yang digunakan untuk mengelektrolisis  air.  Elektroliser  terdapat berbagai  macam  model  dan  bentuknya. Model  Elektroliser  secara  umum  dapat dipisahkan  menjadi  elektroliser  tipe  basah ( Wet  Cell )  dan  elektroliser  tipe  kering ( Dry Cell ).

## Tabung Elektroliser
Tabung elektroliser merupakan
tempat terjadinya proses elektrolisis untuk
menghasilkan brown gas . Tabung elektrolisis  harus  kuat,  kokoh,  dan  tahan banting.

## Elektroda
Elektroda  terdiri  dari  dua  kutub, yaitu  katoda  (-)  dan  anoda  (+)  yang dimasukkan  ke  dalam  larutan  elektrolit. Jika  elektroda  tersebut  diberi  arus  listrik, akan  muncul  gelembung-gelembung  kecil berwarna  putih  ( brown  gas ).  Hal  ini menunjukkan  bahwa  air  dan  H2O  telah terpisah.
Penelitian  yang  dilakukan  Zhang, dkk.  (2010)  yang  berjudul The  Used  and Optimization  of  Stainless  Steel  Mesh Cathodes  in  Microbial  Electrolysis  Cells .
Dalam  penelitian  tersebut  menyimpulkan bahwa penggunaan material stainless steel sebagai  elektroda  memiliki  ketahanan terhadap  korosi  dalam  jangka  waktu  yang cukup lama dan performa yang baik dalam proses  elektrolisis  dengan  penggunaan katalis dalam air.
Material elektroda yang dipilih harus tahan terhadap korosi, menurut Wahyudzin  dan  Guntur  (2012) stainless steel tipe SS 316F, 316L, 316N, 317, 329, dan  304  memiliki  ketahanan  korosi diberbagai lingkungan.

## Larutan Elektrolit
Menurut  Wahyudzin  dan  Guntur (2012),  penambahan  larutan  elektrolit sebagai  katalis  pada  proses  elektrolisis
akan menurunkan energi yang dibutuhkan, sehingga  laju  reaksi  pemecahan  molekul air menjadi lebih cepat. Pada penelitian ini menggunakan  air  murni  ditambah  dengan katalis KOH dan NaOH.
Berdasarkan percobaan yang dilakukan  oleh  (Sudirman,  2008:  11), komposisi  yang  paling  ideal  antara  air murni  dengan  katalisator  adalah  1,5 sendok teh atau sekitar 12 gram berbanding dengan 0,9-1 liter air.

## Water Trap
Alat ini berfungsi sebagai penangkap uap  air  agar  tidak  masuk  ke  dalam  ruang bakar. Water  trap berisi  air  murni  tanpa katalis  sebanyak  sepertiga  dari  isi  tabung (Sudirman, 2008: 11).
Cara Kerja Hydrogen Eco Booster Cara kerja elektroliser adalah memecah  air  (H 2 O)  menjadi  gas  hidrogen hidrogen  oksigen  (HHO)  atau  sering disebut  sebagai brown  gas .  Elektroliser dapat menghasilkan gas HHO dengan cara mengalirkan arus listrik pada elektroda.
Adapun  reaksi  kimia  ikatan brown gas dengan  campuran  bahan  bakar  dan udara adalah sebagai berikut:
HHO  (g)  +  C8H18  +  9O2  →  9H2O (g) + 4CO2 + 2CO + 2HC
Intake Manifold
Kevakuman di intake manifold ketika katup  hisap  terbuka  dimanfaatkan  untuk menginjeksikan brown  gas .  Agar  hisapan tidak terlalu kuat selang dari elektroliser ke
intake  manifold dapat  dibuat  dengan diameter yang lebih sempit.
Penelitian yang dilakukan oleh Waluyo (2009) yang berjudul Kaji Eksperimen  Pengaruh  Elektroliser  pada Sistem  Bahan  Bakar  Sepeda  Motor  Satu Silinder  C100.  Dalam  penelitian  tersebut memvariasikan  pemasangan  saluran  brown gas, yaitu Before Throttle Valve (BTV) dan After Throttle Valve (ATV). Hasil penelitian  pada  pemasangan  elektroliser ATV terjadi  penurunan daya sebesar 0,2%, sedangkan  pemasangan  elektroliser  BTV terjadi  peningkatan daya sebesar 0,24%.
Mengacu dari penelitian di atas, untuk pemasangan  saluran brown  gas di intake manifold diletakkan setelah karburator.
Gambar  1.  Skema  Instalasi  Saluran Elektroliser pada Intake

## Manifold

## Torsi dan Daya
Menurut  Basyirun,  Winarno  dan Karnowo  (2008:  23)  torsi  adalah  ukuran kemampuan  mesin  untuk  melakukan  kerja. Kerja  yang  dimaksud  yaitu  kemampuan untuk  menggerakkan  atau  memindahkan kendaraan dari posisi diam sampai berjalan.
Menurut  Basyirun,  dkk.  (2008:  24) daya  mesin  adalah  besarnya  jumlah  energi atau  tenaga  yang  dihasilkan  mesin  setiap waktunya.  Daya  dihasilkan  dari  proses pembakaran  di  dalam  silinder  pada  motor bakar  disebut  sebagai  daya  indikator.  Daya tersebut dikenakan pada torak yang bekerja bolak-balik  di  dalam  silinder  mesin,  terjadi perubahan  energi  dari  energi  kimia  bahan bakar  dengan  proses  pembakaran  menjadi energi  mekanik  pada  torak.  Daya  indikator merupakan sumber tenaga per satuan waktu operasi  mesin  untuk  mengatasi  semua beban mesin (Rizal, 2013: 83).

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan jenis penelitian kuantitatif eksperimen. Penelitian  dilakukan  diberbagai  tempat. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh penerapan Hydrogen Eco Booster tipe Dry  Cell terhadap  torsi  dan daya  pada  sepeda  motor  4  tak  berbahan bakar  premium,  untuk  perancangan  alat Hydrogen  Eco  Booster tipe Dry  Cell dilaksanakan  di  Laboratorium  Otomotif Program  Studi  Pendidikan  Teknik  Mesin FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta. Sedangkan  untuk  pengujian  pengaruh terhadap torsi dan daya dilaksanakan di PT. Motocourse Technology.
Populasi  dalam  penelitian  ini  adalah sepeda  motor  4  tak  dengan  sampel  adalah sepeda  motor  Honda  Supra  X  125  tahun 2013.  Teknik  pengambilan  sampel  yang
digunakan  adalah  teknik simple  random sampling .  Metode  pengumpulan  data  yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah metode  eksperimen.  metode  analisis  data yang digunakan adalah penyelidikan deskriptif.

## Prosedur Penelitian
Gambar 2. Prosedur Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Torsi pada Poros Roda
Tabel  1.  Hasil  Pengukuran  Torsi  (N.m) Maksimum pada Kondisi
Standar
Berdasarkan  data  hasil  pengukuran torsi  maksimum  sebanyak  tiga  kali  pada sepeda  motor  Honda  Supra  X  125  tahun 2013  tanpa  menggunakan Hydrogen  Eco Booster tipe Dry  Cell tersebut,  dapat diketahui rata-rata torsi maksimum sebesar 9,47 N.m.
Sumber Varian Pengujian Ke- Rata- rata 1 2 3 Standar 9,59 9,19  9,64 9,47
Berikut gambar pengukuran torsi maksimum:
Gambar 3. Grafik Perbandingan Pengukuran Torsi Maksimum
Gambar 4. Histogram Perbandingan Pengukuran Torsi Maksimum
Berdaskan  hasil  pengujian  di  atas dapat  diketahui  bahwa  pengujian  torsi dengan  penggunaan Hydrogen  Eco  Booster tipe Dry  Cell dengan  air  murni  sebagai elektrolit  tanpa  penambahan  katalisator lebih  tinggi  jika  dibandingkan  dengan pengujian  torsi  standar  motor  Honda  Supra X  125  tahun  2013,  yaitu  dengan  torsi
maksimal  9,58  N.m  pada  putaran  mesin 4714  rpm.  Terjadi  peningkatan  torsi  pada poros sebesar 0,11 N.m atau 1,16%.
Gambar 4 menunjukkan torsi tertinggi yang  dicapai  pada  penggunaan Hydrogen Eco  Booster tipe Dry  Cell dengan  variasi larutan elektrolit KOH 12 gram/liter sebesar 9.66 N.m pada putaran mesin 5028 rpm dan
torsi  pada  poros  roda  terendah  dengan menggunakan Hydrogen  Eco  Booster tipe
Dry  Cell dengan  variasi  larutan  elektrolit NaOH 10 gram/liter sebesar 9.43 N.m pada putaran mesin 4954 rpm.
Pada   hasil   pengujian   penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell dengan penambahan  larutan  katalis  KOH  12 gram/liter paling tinggi dibandingkan penggunaan katalisator lainnya, yaitu terjadi peningkatan  torsi  sebesar  0,19  N.m  atau 2,01%  dibandingkan  pengujian  standar. Terjadi  peningkatan  torsi  sebesar  0,08  N.m atau 0,84% dibandingkan pengujian menggunakan Hydrogen  Eco  Booster tipe
Dry  Cell dengan  air  murni  sebagai elektrolit.

## Daya pada Poros Roda
Tabel 3.  Hasil    Pengukuran    Daya   (HP) Maksimum pada Kondisi Standar
Berdasarkan  data  hasil  pengukuran daya  maksimum  sebanyak  tiga  kali  pada sepeda  motor  Honda  Supra  X  125  tahun 2013  tanpa  menggunakan Hydrogen  Eco Booster tipe Dry  Cell tersebut,  dapat diketahui  rata-rata  torsi  maksimum  sebesar 7,0 HP.
Tabel  4.  Perbandingan  Pengukuran  Daya  (HP)  Maksimum  Sepeda  Motor  Honda  Supra  X
125 Tahun 2013 dengan Menggunakan Hydrogen Eco Booster Tipe Dry Cell Sumber Varian Variasi Larutan Elektrolit Air Murni Air + KOH 10 gr/lt Air + KOH 12 gr/lt Air + KOH 14 gr/lt Air + NaOH 10 gr/lt Air + NaOH 12 gr/lt Air + NaOH 14 gr/lt
Hydroge n E co B oost er tip e Dry C ell 7,2
7,0 7,1 6,9 7,0 7,0 6,9 7,0 7,1 7,1 7,1 6,8 7,1 7,0 6,9 7,1 7,3 7,0 6,8 7,0 7,0 Rata-rata 7,03 7,07 7,17 7,0 6,87 7,03 6,97
Berikut gambar perbandingan pengukuran daya maksimum:
Sumber Varian Pengujian Ke- Rata- rata 1 2 3 Standar 6,8 6,9 7,1 7,0
Gambar 5. Grafik Perbandingan Pengukuran Daya Maksimum
Gambar 6. Histogram Perbandingan Pengukuran Daya
Berdaskan  hasil  pengujian  di  atas dapat  diketahui  bahwa  pengujian  daya dengan  penggunaan Hydrogen  Eco  Booster tipe Dry  Cell dengan  air  murni  sebagai elektrolit  tanpa  penambahan  katalisator lebih  tinggi  jika  dibandingkan  dengan pengujian  daya  standar  motor  Honda  Supra X  125  tahun  2013,  yaitu  dengan  daya maksimal  7,03  pada  putaran  mesin  5473 rpm.  Terjadi  peningkatan  daya  pada  poros sebesar 0,10 HP atau 1,44%.
Gambar 6 menunjukkan daya tertinggi yang  dicapai  pada  penggunaan Hydrogen Eco  Booster tipe Dry  Cell dengan  variasi larutan elektrolit KOH 12 gram/liter sebesar 7,17  HP  pada  putaran  mesin  5386  rpm  dan daya  pada  poros  roda  terendah  dengan menggunakan Hydrogen  Eco  Booster tipe Dry  Cell dengan  variasi  larutan  elektrolit NaOH 10 gram/liter sebesar 6,87 N.m pada putaran mesin 5356 rpm.

## Pada  hasil  pengujian  penggunaan
Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell dengan penambahan  larutan  katalis  KOH  12 gram/liter paling tinggi dibandingkan penggunaan katalisator lainnya, yaitu terjadi peningkatan  daya  sebesar  0,24  HP  atau 3,46%  dibandingkan  pengujian  standar.
Terjadi  peningkatan  daya  sebesar  0,14  HP atau 1,99% dibandingkan pengujian menggunakan Hydrogen  Eco  Booster tipe
Dry  Cell dengan  air  murni  sebagai elektrolit.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  maka dapat  disimpulkan  beberapa  hal  sebagai berikut:
1. Ada  pengaruh  penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell terhadap torsi dan  daya  sepeda  motor  4  tak  berbahan bakar premium, yaitu diperoleh peningkatan  torsi  sebesar  0,11  N.m  atau 1,16%  dan  peningkatan  daya  sebesar
0,10  HP  atau  1,44%  dibandingkan dengan pengujian kondisi mesin standar.
2. Ada  pengaruh  penambahan  variasi
larutan  elektrolit  terhadap  torsi  dan daya sepeda motor 4 tak berbahan bakar premium  yaitu  dengan  variasi  larutan elektrolit  KOH  12  gram/liter,  terjadi peningkatan  torsi  pada  poros  roda sebesar  0,08  N.m  atau  0,84%  dan peningkatan  daya  pada  poros  roda
sebesar 0,14 HP atau 1,99 % dibandingkan  torsi  dan  daya  pada penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Dry  Cell dengan  air  sebagai  elektrolit tanpa katalis.

## SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang diperoleh  maka  dapat  disampaikan  saran- saran sebagai berikut:
1. Masih  perlunya  penelitian  lebih  lanjut mengenai        kontruksi Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell,
2. Peningkatan torsi dan daya yang sedikit dikarenakan tidak adanya sistem kontrol,  sebaiknya  dalam  penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Dry Cell ini menggunakan  pengontrolan  arus  ke generator  yang  disesuaikan  dengan putaran mesin.
3. Perlu adanya pengontrolan penginjeksian  brown  gas  ke  ruang bakar  agar  sesuai  dengan  efisiensi volumetrik  silinder  dan  sesuai  dengan kebutuhan mesin, seperti menggunakan jarum suntik.
4. Gunakan  perbandingan  katalis  dengan air murni yang tepat.
5. Disarankan untuk selalu
memperhatikan  volume  air  setelah  8 sampai dengan 9 jam pemakaian dalam mengaplikasikan Hydrogen Eco Booster Tipe Dry Cell.

## DAFTAR PUSTAKA
Basyirun,  Winarno,  &  Karnowo.  (2008).
Mesin Konversi Energi . Universitas Negeri Semarang.
Rizal,  M.S.  (2013). Konversi  Energi . Bandung:  Direktorat  Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jendral Pendidikan Menengah,  Kementrian  Pendidikan dan Kebudayaan.
Saragih, S.A. (2015). Analisis Perbandingan Unjuk  Kerja  Mesin  Sepeda  Motor dengan  Menggunakan  Generator HHO Dry Cell dan Tanpa
Menggunakan Generator HHO Dry
Cell . Jurnal APTEK, 7 (1), 19 – 26.
Sudirman,  U . (2008). Hemat  BBM  dengan Air. Jakarta: Kawan Pustaka.
Wahyudzin,  I.,  &  Guntur,  H.  L.  (2012). Studi  Karakteristik  Generator  Gas HHO  Dry  Cell  dan  Aplikasinya pada  Kendaraan  Bermesin  Injeksi 1300  CC .  Jurnal  Teknik  Pomits,  1
(1), 1 – 6.
Waluyo,  B.  (2009). Kaji  Eksperimen Pengaruh Penambahan
Elektroliser  pada  Sistem  Bahan Bakar  Sepeda  Motor  Satu  Silinder C100 .  Jurnal    Momentum,    5    (1),
30 – 40.
Zhang,  Y.,  Merrill,  M.D.,  &  Logan,  B.E.
(2010). The Used and Optimization of Stainless Steel Mesh Cathodes in
Microbial Electrolysis Cells . International  Journal  of  Hydrogen Energy, 35 (2010), 12020 – 12028.