## ANALISIS PENGGUNAAN ELEKTROLISER TERHADAP EMISI GAS BUANG CO DAN HC PADA SEPEDA MOTOR 4 LANGKAH

## MERK SUZUKI SHOGUN 125 CC TAHUN PEMBUATAN 2010

## Sigit Mahendro
Program Studi Teknik Mesin, Universitas Mercubuana, Jakarta
Abstrak - Pada penelitian ini digunakan motor tipe 4 langkah merk Suzuki Shogun 125 cc dengan tahun pembuatan 2010. Pengambilan data uji emisi gas buang dilakukan ketika motor sebelum dan sesudah memakai  elektroliser  dengan  berbagai  campuran  elektrolit.  Data  diambil  berdasarkan  perubahan putaran mesin mulai dari 1000 rpm sampai 4000 rpm. Hasil tertinggi untuk CO terjadi pada RPM 4000 dengan campuran elektrolit aquades dan 1 ½ sendok makan KOH dengan nilai 1,04 %. Sedangkan CO terendah  terjadi  pada  RPM  3200  ketika  motor  tidak  menggunakan  elektroliser  dengan  nilai  0,07%. Untuk HC tertinggi ada pada RPM 1000 ketika motor tidak menggunakan elektroliser dengan nilai 382 ppm. Sedangkan HC terendah terjadi pada RPM 4000 dengan campuran elektrolit aquades dan KOH sebanyak  ½ sendok  makan  sebanyak  20,33  %.  Dimana  nilai tertinggi CO 2 adalah  8,2%  ada  pada  2 campuran elektrolit yaitu campuran pertama adalah elektrolit aquades dengan KOH sebanyak 1 sendok makan  dan  campuran  kedua  adalah  ketika  motor  menggunakan  elektroliser  dengan  elektrolit  hanya aquades saja. Sedangkan untuk nilai CO 2 terendah bernilai 4,1%. Berdasarkan pengambilan data-data tersebut,  nilai  emisi  gas  buang  pada  sepeda  motor  ini  masih  ada  dibawah  standar  KEPMEN  LH 05/2006.
Kata kunci : Elektrolisis, emisi gas buang sepeda motor

## 1. PENDAHULUAN
Polusi  udara  di  Indonesia  pada  beberapa  tahun terakhir ini semakin mengkhawatirkan, khususnya di DKI Jakarta. Dimana sebagai ibu kota negara, DKI Jakarta adalah kota yang memiliki permasalahan polusi yang sangat tinggi baik dari sektor  rumah  tangga,  industri,  dan  transportasi. Berdasarkan hasil studi yang dilakukan oleh JICA dan  BAPEDAL  tahun  tahun  1997,  diketahui bahwa  kendaraan  bermotor  adalah penyumbang emisi  CO  dan  SO 2 terbesar  di  Jakarta,  yang mencemari  udara  sebesar  599.180  dan  411.140 Ton/tahun,  jauh  lebih  kecil  jika  dibandingkan dengan utility /rumah tangga, industri, dan limbah padat
Untuk  kepemilikan  kendaraan  roda  empat, berdasarkann penelitian yang dilakukan oleh JICA dan  BAPPENAS,  diketahui  bahwa  rata-rata kepemilikan mobil per 100 penduduk adalah 20.7 dan  rata-rata  kepemilikan  mobil  per  kepemilikan rumah  adalah  1.2,  yang  setara  dan  bahkan melebihi negara maju. Dijelaskan pula bahwa, ada 28.8%  penduduk  yang  tidak  menggunakan kendaraan  bermotor  dan  78.2%  menggunakan kendaraan  bermotor,  dengan  komposisi,  52,7% menggunakan  bus,  30.8%  menggunakan  mobil pribadi, 14.2% menggunakan sepeda motor, dan hanya 2.0% saja yang menggunakan kereta api.
Berdasarkan  Asosiasi  Industri  Sepeda  motor Indonesia  (AISI),  sepeda  motor  dalam  4  Tahun
terakhir  ini  mengalami  peningkatan  yang  sangat signifikan.  Dimana  dalam  tahun  2014  saja produksi  sepeda  motor  adalah  7,926,104  unit. Dengan  bertambahnya  sepeda  motor,  maka kebutuhan akan bahan bakar minyak pun semakin bertambah. Semakin banyak BBM yang terpakai, maka semakin banyak polusi yang diproduksi.
Salah satu teknologi baru yang sedang dalam pengembangan  adalah  Hidrogen Electrolyzer . Hydrogen Electrolyzer ini  berupa  tabung  plastik yang  komponen  didalamnya  berisi  dua  buah batang stainless steel diisi dengan aquades yang ditambahkan  elektrolit  selanjutnya  dihubungkan pada aki motor untuk mengubah air menjadi gas H 2 dan  O 2 .  Gas  H 2 dan  O 2 inilah  yang  akan digunakan  sebagai  sumber  energi  dalam  mesin bakar. Elektrolit yang dipilih dalam tugas akhir ini adalah  H 2 O  dan  KOH  karena  keberadaannya mudah  didapat  dan  murah,  dimana  peneliti mencoba  memodifikasi  system  bahan  bakar dengan  cara  menambahkan  gas  HHO  hasil elektrolisis H 2 O, serta KOH agar dapat mengurangi emisi gas buang pada kendaraan.
Dengan menambahkan gas H 2 dan O 2 pada ruang  bakar,  peneliti  berharap  proses  oksidasi dan  performa  mesin  akan  meningkat,  diikuti dengan  penurunan  residu  karbon  pada  ruang bakar,  serta  penurunan  emisi  gas  buang Karbonmonoksida  (CO),  dan  hidrokarbon  (HC) yang tidak terbakar.

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA 2.1  Emisi Gas Buang
Emisi  adalah  gas  buang  dari  sumber  kendaraan bermotor  sebagai  hasil  proses  pembakaran  di ruang mesin. (PERGUB PROVINSI DKI JAKARTA  NO  92  TAHUN  2007). Bertambahnya jumlah  kendaraan  bermotor  di  Indonesia  kian meningkatkan angka konsumsi BBM di negeri ini . Berdasarkan  data  jumlah  kendaraan  bermotor dari BPS tahun 2011, dapat diestimasikan dalam satu hari saja konsumsi BBM bersubsidi melebihi angka 137 juta liter ( http://esdm.seruu.com ).
Pencemaran  udara  di  Provinsi  Daerah Khusus Ibukota Jakarta pada umumnya bersumber  dari  kondisi  lalu  lintas  kendaraan bermotor  (sumber  bergerak).  Untuk  mengetahui tingkat pencemaran udara yang disebabkan oleh lalu  lintas  kendaraan  bermotor,  yang  secara otomatis  dan  kontinyu  mengukur  dampak  polusi yang ditimbulkan.
Parameter-parameter yang diukur oleh stasiun pemantau ini adalah: Ozon, Sulfur Dioksida (So 2 ), Nitrogen  Monoksida  (NO),  Nitrogen  Dioksida (NO 2 ), Nitrogen Oksida (No x ), Karbon Monoksida (CO), Gas Metan (CH 4 ), Non Metan Hidro Karbon (NMHC), Total Hidro Karbon (THC), Partikel Debu dengan diameter < 10 mikron (PM10), Suhu dan Kelembaban, Kecepatan dan Arah Angin, Radiasi Sinar matahari.
Dengan  meningkatnya  emisi  gas  buang  yang dihasilkan  oleh  kendaraan  bermotor,  maka pemerintah  pun  melakukan  berbagai  upaya, termasuk salah satunya adalah Uji Emisi, dimana pemerintah  memiliki  aturan  baku  yang  tertuang dalam peraturan pemerintah dan undang-undang yang dibuat.
Dengan  dikeluarkannya  Peraturan  Daerah Nomor  2  Tahun  2005  tentang  Pengendalian Pencemaran  Udara  dan  Peraturan  Gubernur Provinsi  DKI  Jakarta  Nomor  92  Tahun  2007 tentang  Uji  Emisi  dan  Perawatan  Kedaraan Bermotor.
Melalui kegiatan-kegiatan tersebut, diharapkan kesadaran  dan  kepedulian  masyarakat  semakin meningkat untuk merawat kendaraan bermotornya  dan  mentaati  Ambang  Batas  Uji Emisi  sebagaimana  diamanatkan  Perda  2/2005 tentang Pengendalian Pencemaran Udara, Pergub  92/2007  tentang  Uji  Emisi  Kendaraan Bermotor  (Kewajiban  Uji  Emisi  Kendaraan Bermotor  setiap  6  bulan  sekali),  serta  Pergub 31/2008 tentang Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor.
Berdasarkan  KEPMEN  LH  05/2006  batas emisi gas buang yang dapat dilihat pada gambar 2.3.
Tabel 2.1 Tabel Kadar Emisi yang diijinkan berdasarkan jenis kendaraan.
Dalam  penelitian  ini  emisi  gas  buang  yang  akan ditinjau  sesuai  dengan  ketentuan  pemerintah antara lain:
a. CO (Carbon Monoksida)
Karbon monoksida, rumus kimia CO, adalah gas yang tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Ia
terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan  dengan  satu  atom  oksigen.  Dalam ikatan  ini,  terdapat  dua  ikatan  kovalen  dan  satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen.
Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari senyawa karbon,
sering  terjadi  pada  mesin  pembakaran  dalam. Karbon  monoksida  terbentuk  apabila  terdapat kekurangan  oksigen  dalam  proses  pembakaran. Karbon monoksida mudah terbakar dan menghasilkan lidah api berwarna biru, menghasilkan karbon dioksida.
a.  HC (Hidro Carbon)
Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Sebagai bahan  pencemar  udara,  hidrokarbon  dapat berasal  dari  proses  industri  yang  diemisikan  ke udara dan kemudian merupakan sumber fotokimia dari ozon.  HC  merupakan polutan primer karena dilepas  ke  udara  ambien  secara  langsung, sedangkan  oksidan  fotokima  merupakan  polutan sekunder  yang  dihasilkan  di  atmosfir  dari  hasil reaksi-reaksi yang melibatkan polutan primer.
Kegiatan
industri yang berpotensi menimbulkan  cemaran  dalam  bentuk  HC  adalah industri plastik, resin, pigmen, zat warna, pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa HC.
Sumber  HC  dapat  pula  berasal  dari  sarana transportasi. Kondisi mesin yang kurang baik akan menghasilkan HC. Pada umumnya pada pagi hari kadar HC di udara tinggi, namun pada siang hari menurun. Sore hari kadar HC akan meningkat dan kemudian menurun lagi pada malam hari.

## 2.2  Proses Elektrolisis
Elektroda  adalah  konduktor  yang  digunakan untuk  bersentuhan  dengan  bagian  atau  media non-logam  dari  sebuah  sirkuit.  Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik  menjadi  energi  kimia.  Komponen  yang terpenting  dari  proses  elektrolisis  ini  adalah elektroda  dan  elektrolit.  Pada  elektrolisis, katoda  merupakan  kutub  negatif  dan  anoda merupakan kutub positif. (Wikipedia, 2009)
Elektroliser  merupakan  alat  bebas  energi yang  memanfaatkan  air  dan  elektrolit  dengan menggunakan prinsip elektrolisis.

## 2.2.1 Elektrolit
Larutan  adalah  yang  antarzat  penyusunnya tidak  memiliki  bidang  batas  dan  bersifat homogen di setiap bagian campuran.
Komponen  larutan  adalah  pelarut  dan  zat terlarut.  Elektrolit  merupakan  suatu  zat  yang ketika  dilarutkan  dalam  air  akan  menghasilkan
larutan  yang  dapat  menghasilkan  arus  listrik. Dalam  penelitian  ini  elektrolit  yang  dipakai antara lain:
a. Air Suling
Air  suling  adalah  air  yang  berasal  dari  proses distilasi  (penyulingan).  Sifat  air  sulit  dalam elekrolit  ini  adalah  sebagai  pelarut.  Air  suling dapat  dimanfaatkan  sebagai  larutan  elektrolit untuk  mengisi  tabung  elektroliser.  Larutan  ini akan  dicampur  sodium  bikarbonat  (KOH). Volume  air  suling  yang  digunakan  tergantung pada  volume  tabung  yang  digunakan.  Air mineral juga dapat digunakan sebagai pengganti  air  suling,  namun  hal  ini  akan membuat  risiko  rusaknya  elektroda  semakin tinggi. Hal ini disebabkan kandungan logam dan mineral dalam air mineral masih cukup tinggi.[2]

## b. KOH
Kalium  Hidroksida,  biasa  disebut  potas  api dengan  rumus  KOH.  Nama  lain  Kalium Hidroksida  yaitu  Kaustik  Kalium,  Potash  Alkali, Potassia,  Kalium  Hidrat.  KOH  adalah  senyawa kimia alkali kaustik yang mudah larut dalam air dan  mudah  terbakar.  Zat  ini  cepat  menyerap karbon dioksida dan air dari udara.

## Sifat Fisik dan Kimia
amonia Reaktivitas : Hidroskopis, menyerap karbondioksida Bentuk :  Padat tetapi dapat dibentuk menjadi butir, stick, gumpalan dan serpih. Warna :  Tidak berwarna (putih) Bau :  Tak Berbau Ph :  13,5 (0,1 molar larutan) Titik Lebur : 360 0 C (68 0 F) Titik Didih : 1.320 0 C (2408F) – 1324 0 C Massa molar : 56,1056 gr/mol Densitas : 2,04 g/cm 3 pada 20 0 C Kelarutan : 121 gr/100 mL (25 0 C), 178 gr/100 mL(100 0 C) dalam air Korosi : Dapat merusak logam Tekanan Uap : 1.0 torr pd 714 0 C (1317 0 F) (mm Hg) Berat Mol  : 56,1047 Kelarutan : larut dalam alkohol, gliserol, larut dalam meter, cairan

## Prosses Elektrolis Air
Molekul  air  dapat  diuraikan  menjadi  unsur- unsur  asalnya  dengan  mengalirinya  arus listrik. Proses ini disebut elektrolisis air.
2H 2 O(l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)
Alat  yang  digunakan  untuk  menguraikan  air menjadi  hydrogen  dan  oksigen  disebut dengan  elektroliser  ( electrolyzer ).  Di  dalam
elektroliser, air (H 2 O) dipecah menjadi gas H 2 dan  O 2 .  Elektroliser  menghasilkan  hidrogen dengan  cara  mengalirkan  arus  listrik  pada media air yang mengandung larutan elektrolit. Medan magnet akan mengubah struktur atom hidrogen  (H 2 )  dan  oksigen  (O 2 )  pada  air  dari bentuk diatomik menjadi monoatomik.
Tegangan  listrik  dihubungkan ke  dua buah elektroda atau dua buah plat (umumnya terbuat  dari  beberapa  logam  inert  seperti platinum  atau  stainless  steel)  yang  mana dicelupkan  kedalam  air.  Hidrogen  akan muncul  pada  katoda  (elektroda  bermuatan negatif, dimana elektron masuk ke dalam air), dan  oksigen  akan  muncul  pada  anoda (elektroda  bermuatan  positif).  Diasumsikan efisiensi faraday adalah ideal, jumlah hidrogen  yang  dihasilkan  adalah  2  kali  lipat dari  jumlah  mol  dari  oksigen  dan  keduanya adalah  sebanding  dengan  jumlah  muatan listrik  yang  dihantarkan  oleh  larutan.  Namun dalam banyak sel persaingan reaksi samping mendominasi,  menghasilkan  produk  yang berbeda  dan  kurang  dari  efisiensi  faraday yang ideal.
Elektrolisis  air  murni  membutuhkan energi  berlebih  dalam  bentuk  overpotential untuk mengatasi berbagai hambatan aktivasi. Tanpa kelebihan energi, elektrolisis air murni terjadi sangat lambat atau tidak sama sekali. Hal ini sebagian disebabkan oleh ionisasi air yang terbatas. Air murni memiliki konduktivitas  listrik  sekitar  sepersejuta  dari air  laut.  Banyak  sel  elektrolitik  mungkin kekurangan kebutuhan akan katalis. Efisiensi dari elektrolisis meningkat melewati penambahan  dari  elektrolit  (seperti  garam, asam  atau  basa)  dan  penggunaan  dari elektrokatalis.

## 2.2.2 Proses Reaksi Kimia
Dalam  air  murni  pada  katoda  bermuatan negatif,  reaksi  reduksi  berlangsung,  dengan elektron  (e-)  dari  katoda  yang  diberikan kepada kation hidrogen untuk membentuk gas hidrogen  (reaksi  setengah  seimbang  dengan asam):
Reduksi di katoda: 2 H+( aq) + 2e – → H 2 ( g )
Setengah reaksi yang sama juga dapat diseimbangkan  dengan  basa  seperti  yang tercantum di bawah ini. Tidak semua setengah reaksi  harus  seimbang  dengan  asam  atau basa. Banyak, seperti oksidasi atau reduksi air yang  tercantum  di  sini.Untuk  menambah setengah  reaksi  keduanya  harus  seimbang dengan baik asam atau basa.
Katoda  (reduksi):  2  H 2 O(l)  +  2e–  →H 2 ( g )  +  2 OH– ( aq )
Anode (oksidasi): 4 OH– (aq) →O 2 (g) + 2 H 2 O(l)
+ 4 e –
Penggabungan kedua persamaan setengah  reaksi  menghasilkan  decomposisi keseluruhan  yang  sama  dari  air  menjadi oksigen dan hidrogen:
Reaksi keseluruhan: 2 H 2 O ( l) →4 H+ ( aq ) + O 2 ( g ) + 4 e
Jumlah  molekul  hidrogen  yang  dihasilkan adalah  dua  kali  jumlah  molekul  oksigen, dengan  asumsi  suhu  dan  tekanan  yang  sama untuk kedua gas. Gas hidrogen yang dihasilkan adalah  dua  kali  volume  gas  oksigen  yang dihasilkan.  Jumlah  elektron  yang  dilewatkan melalui  air  adalah  dua  kali  jumlah  molekul hidrogen  dan  empat  kali  dari  jumlah  molekul oksigen yang dihasilkan.
Berdasarkan persamaan reaksi tersebut,  maka  harga z untuk  O 2 ( g ) adalah  4. Dekomposisi air menjadi hidrogen dan oksigen pada tekanan dan temperature standard secara termodinamik tidak berlangsung spontan, hal ini ditunjukkan  oleh  harga  potensial  reaksi standard  yang  berharga  negatif  dan  energi bebas  Gibbs  yang  positif.  Proses  tersebut “mustahil”dapat berlangsung tanpa penambahan suatu elektrolit dalam larutan dan sejumlah  energi  listrik.  Elektrolisis  air  murni berlangsung sangat
lambat. Untuk
mempercepat  perlu  ditambahkan  elektrolit, seperti  asam,  basa  atau  garam.  Pada elektolisis air murni, kation H+ akan berkumpul di  anoda  dan  anion  –OH  akan  berkumpul  di katoda.  Hal  ini  dapat  dibuktikan  dengan menambahkan  suatu  indikator  ke  dalam elektrolisis  air,  daerah  anoda  akan  bersifat asam  sedangkan  daerah  katoda  akan  bersifat basa.  Muatan  ion  ini  yang  akan  mengganggu aliran  arus  listrik  lebih  lanjut  sehingga  proses elektrolisis  air  murni  berlangsung  sangat lambat.  Hal  ini  juga  merupakan  alas  an mengapa  air  murni  memiliki  daya  hantar  arus listrik  yang  lemah.  Jika  suatu  elektrolit dilarutkan dalam air maka daya hantar air akan naik  dengan  cepat.  Elektrolit  akan  terurai menjadi kation dan anion. Anion akan bergerak ke arah anoda dan menetralkan muatan positif H+  sedangkan  kation  akan  bergerak  ke  arah katoda  dan  menetralkan  muatan  negatif  -OH. Hal ini menyebabkan arus listrik dapat mengalir lebih lanjut. ).
Perlu  dicermati  dalam  memilih  elektrolit, karena  akan  terjadi  persaingan  antara  anion dari  elektrolit  dengan  ion  hidroksida  untuk melepaskan  elektron  (mengalami  oksidasi), demikian  juga  terjadi  pada  kation  dengan  ion H+.  Anion  dengan  harga  potensial  elektroda standard lebih kecil dibandingkan ion hidroksida  akan  mengalami  oksidasi  sehingga tidak dihasilkan gas oksigen, sedangkan kation dengan  harga  potensial  elektroda  standard lebih  besar  dibandingkan  ion  hidrogen  akan mengalami  reduksi  sehingga  tidak  dihasilkan gas  hidrogen.  Kation  Li+,  Rb+,  K+,  C+,  Ba2+, Sr2+, Ca2+, Na+, dan Mg2+ memiliki potensial elektroda  lebih  rendah  dibandingkan  H+ sehingga  memungkinkan  untuk  digunakan sebagai kation dari elektrolit. Litium dan sodium sering  digunakan  karena  murah  dan  mudah larut
Anion  sulfat  (SO 4 2- )  sangat  sukar dioksidasi  karena  memiliki  potensial  oksidasi standard  relatif  besar,  yakni  0,22  Volt,  yang kemungkinannya  akan  diubah  menjadi  ion peroksidisulfat. Asam kuat seperti asam sulfat ( H 2 SO 4 ), dan basa kuat seperti kaliumhidroksida (KOH)  dan  sodium  hidroksida  (NaOH)  sering digunakan sebagai zat elektrolit.
Elektrolisis air pada temperatur tinggi atau elektrolisis  uap  air  merupakan  suatu  metoda yang  sedang  diteliti,  yakni  elektrolisis  air dengan  mesin  kalor.  Elektrolisis  air  pada temperatur tinggi ternyata lebih efisien dibandingkan  elektrolisis  tradisional  pada temperatur  kamar  sebab  sebagian  energi disediakan  dalam  bentuk  panas,  yang  lebih murah  dibandingkan  energi  listrik,  dan  reaksi
elektrolisis menjadi lebih efisien pada temperatur  yang  lebih  tinggi  dengan  total efisiensi sekitar 25-45%.

## 2.3  Mesin Otto (Motor Bakar 4 Langkah)
Motor  otto  adalah  motor  yang  bekerja dengan cara  memasukan panas dari percikan  bunga  api  listrik  dari  busi  pada campuran  udara  dan  bahan  bakar  yang dikompresikan.  Motor  otto  berbeda  dengan motor  diesel  dalam  metode  pencampuran bahan  bakar  dengan  udara  karena  motor otto  selalu  menggunakan  penyalaan  busi untuk proses pembakaran.
Motor  otto  dilengkapi  dengan  busi  dan karburator.  Busi  memercikan  loncatan  api listrik yang menyalakan pembakaran campuran bahan bakar dan udara, karena itu motor  otto  disebut  juga  Spark  Ignition Engine. Karburator adalah tempat pencampuran bahan bakar dengan udara.
Pencampuran  tersebut  terjadi  karena bahan bakar terhisap masuk atau disemprotkan  kedalam  arus  udara  segar yang masuk kedalam karburator. Campuran bahan bakar dan udara segar yang terjadi itu sangat mudah  terbakar.  Campuran tersebut kemudian  masuk  kedalam  silinder  yang dinyalakan oleh loncatan api listrik dari busi, menjelang akhir langkah kompresi. Pembakaran  bahan  bakar  ini  menyebabkan engine menghasilkan daya.
“Motor empat langkah adalah motor yang menyelesaikan  satu  siklus  dalam  empat langkah  torak  atau  dua  kali  putaran  poros engkol”  (Hidayat,  2007:  11).  Empat  langkah torak  tersebut  terdiri  dari  langkah  pengisian, langkah  kompresi  dan  proses  penyalaan, langkah ekspansi serta langkah pembuangan. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang- ulang.  Piston  (torak)  motor  bergerak  bolak balik  dari  titik  mati  atas  (TMA)  ke  titik  mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke  titik  mati  atas  (TMA)  pada  langkah selanjutnya. Proses kerja motor empat langkah diselesaikan  dalam  empat  langkah  piston. Langkah  pertama  yaitu  piston  bergerak  dari TMA  ke  TMB,  disebut  langkah  pengisian. Langkah kedua yaitu piston bergerak dari TMB ke  TMA  disebut  langkah  kompresi.  Langkah ketiga  piston  bergerak  dari  TMA  ke  TMB disebut  langkah  usaha.  Langkah  usaha  ini terjadilah  proses  pembakaran  bahan  bakar (campuran  udara  dan  bahan  bakar)  didalam silinder  motor/  ruang  pembakaran  yang menghasilkan tenaga yang mendorong piston dari  TMA  ke  TMB.  Langkah  keempat  yaitu
piston  bergerak  dari  TMB  ke  TMA  disebut langkah  pembuangan.Gas  hasil  pembakaran didorong  oleh  piston  keluar  silinder  motor. Sehingga  pada  motor  empat  langkah  proses kerja motor untuk menghasilkan satu langkah
usaha  (menghasilkan  tenaga)  diperlukan empat  langkah  piston.  Empat  langkah  piston berarti  sama  dengan  dua  kali  putaran  poros engkol.  Empat  langkah  piston  ini  akan dijelaskan seperti pada gambar berikut ini.
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Otto 4 (Empat) Langkah (Arismunandar, 2005:8)
2.3.1 Langkah Hisap Arismunandar (2005:8) mengemukakan
bahwa: Langkah hisap dimulai dari piston yang bergerak  dari  TMA  (titik  mati  atas)  menuju  ke TMB  (titik  mati  bawah).  Katup  hisap  terbuka sedangkan katup buang tertutup. Ketika piston bergerak  menuju  TMB,  menyebabkan  ruang silinder  menjadi  vakum,  campuran  udara  dan bahan  bakar  terhisap  kedalam  silinder  karena adanya tekanan udara diluar ruang silinder.

## 2.3.2 Langkah Kompresi
Arismunandar (2005:8) mengemukakan bahwa: Setelah mencapai TMB, piston bergerak  kembali  ke  TMA,  sementara  katup hisap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Campuran  bahan  bakar  dan  udara  yang terhisap  sebelumnya  terkurung  di  dalam silinder  dan  dimampatkan  oleh  piston  yang bergerak  ke  TMA.  Volume  campuran  bahan bakar dan udara itu menjadi kecil dan karena itu tekanan  dan  temperaturnya  naik  hingga campuran itu mudah sekali terbakar.

## 2.3.3 Langkah Kompresi
Arismunandar (2005: 9) mengemukakan bahwa: Dalam langkah ini, engine menghasilkan  tenaga  untuk  menggerakkan kendaraan.  Sesaat  sebelum  torak  mencapai TMA  pada  saat  langkah  kompresi,  campuran udara  dan  bahan  bakar  tersebut  dibakar  oleh percikan  bunga  api  dari  busi,  sehingga terjadilah proses pembakaran yang mengakibatkan tekanan dan temperatur gas di
dalam  silinder  menjadi  semakin  tinggi.  Gas pembakaran  mendorong  piston  bergerak  ke TMB, sementara katup hisap dan katup buang dalam keadaan tertutup.

## 2.3.4 Langkah Buang
Arismunandar (2005: 9) mengemukakan bahwa:  Apabila  piston  telah  mencapai  TMB, katup  buang  terbuka  sedangkan  katup  hisap tetap tertutup. Piston bergerak kembali ke TMA mendorong gas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui saluran buang (ekhaus manifold).  Ketika  torak  mencapai  TMA,  akan mulai  bergerak  lagi  untuk  persiapan  langkah berikutnya,  yaitu  langkah  hisap.  Poros  engkol telah  melakukan  2  putaran  penuh  dalam  satu siklus  yang  terdiri  dari  empat  langkah  yaitu,  1 langkah hisap,  1  langkah kompresi, 1  langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar kerja dari pada engine empat langkah

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian dilakukan di  Bengkel  Otomotif  Balai Besar Latihan Kerja – Serang (BBLKI-Serang), dan  sepeda  motor  yang  akan  digunaan  pada penelitian adalah sepeda motor tipe 4 langkah Merk  Suzuki  Shogun  125  CC  dengan  tahun pembuatan  2010,  untuk  lebih  jelas  akan dituangkan dalam diagram alir dibawah ini:
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Adapun  alat-alat  yang  digunakan  untuk membuat elektroliser adalah:
1) Mesin bor.
2) Alat potong (gergaji, tang potong, gunting, pemotong kabel).
3) Kikir dan amplas.
4) Ballpoin, pengaris, dan jangka sorong.
5) Obeng.
6) Kunci 10
7) Kunci 14
8) Multitester,
9) Tang Ampere.
Adapun  bahan  –  bahan  penunjang  dalam pembuatan elektroliser adalah:
1) Tabung
2) Stainless Steel Tube
3) Mur , Baut, & Fitting Kabel
4) Lem Silikon
5) Diode 4 kaki
6) Selang L dan Selang Tahan Panas
7) Air Suling dan Gelas Ukur
8) Amperemeter
9) Gas Analyser
10)  KOH
Dalam  pembuatan  elektroliser  ini,  peneliti mengikuti arahan pembuatan dari sebuah blog internet,
http://scootermanado.blogspot.com/2008/12/tu torial-membuat-tabung-hidrogen.html.
Pengujian  ini  dibagi  menjadi  2,  antara lain  pertama  Pengujian  Elektroliser  yaitu
memastikan bahwa elektroliser bekerja dengan baik  dan  yang  kedua  adalah  pengujian  Emisi Gas  Buang  dimana  pada  pengujian  ini  akan langsung di ukur oleh alat yang dinamakan Gas Analyzer.

## Pengujian Elektroliser
Pengujian ini dilakukan untuk megetahui bahwa elektroliser  bekerja  dengan  baik.  Selain  itu pada proses pengujian elektroliser ini sekaligus dilakukan pengujian emisi gas buang dari hasil elektrolisis yang terjadi. Adapun beberapa data yang akan diambil antara lain:
1) Sebelum memakai electroliser,
2) Sesudah  memakai  electroliser  dengan kapasitas  Elektrolit  I  =  500  ml  Aquades murni,
3) Sesudah  memakai  electroliser  dengan kapasitas Elektrolit II = 500 ml Aquades + ½ sendok makan KOH.
4) Sesudah  memakai  electroliser  dengan kapasitas Elektrolit III = 500 ml Aquades + 1 sendok makan KOH.
5) Sesudah  memakai  electroliser  dengan kapasitas Elektrolit III = 500 ml Aquades + 1  ½ sendok makan KOH.
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  parameter putaran  (rpm)  pada  motor  dengan  kombinasi perubahan  pada  1000  rpm  sampai  dengan 4000 rpm.
Adapun  prosedur  pada  pengujian  ini  antara lain:
1 Buat rangkaian listrik seperti pada Gambar 3.15
2 Buatlah campuran elektrolit dengan ketentuan  yang  sesuai  dengan  data  yang akan diambil
3 Nyalakan  motor,  lalu  atur  rpm  motor dengan  ketentuan  –  ketentuan  data  yang akan diambil

## Pengujian Emisi Gas Buang
Pengujian  Emisi  Gas  Buang  ini  menggunakan alat  yang  bernama  Automotive  Emission Analyzer (lihat Gambar 3.10). Adapun prosedur yang  harus  dilakukan  dalam  pengujian  Emisi Gas Buang ini adalah:
1 Memanaskan  kendaraan  yang  akan  di  uji emisinya.
2 Menyiapkan Alat Uji emisi dengan mengkalibrasi (zero calibration) dan pengosongan tabung (Purging).
3 Setelah siap (Stand by) masukkan probe ke knalpot sepeda motor.
4 Sepeda  motor  diberikan  variasi  putaran mesin dari putaran rendah ke tinggi.
5 Tekan Meas/enter Untuk memulai pengukuran.
6 Menekan Hold untuk pembacaan.
7 Setelah  di  dapat  hasil  pembacaan,  tekan esc.
8 Keluarkan probe dari knalpot sepeda motor dan
9 Tekan Purging untuk pengosongan tabung.

## 4. DATA DAN ANALISA
Dari  hasil  pengujian  yang  dilakukan  pada sepeda  motor  merk  Suzuki  Shogun  125  CC tahun 2010 maka didapatkan hasil data dengan memanfaatkan sistem kelistrikan yang dihasilkan  dari  spull  motor  dan  variasi  dari putaran mesin. Adapun hasil – hasil pengukuran antara lain:
Setelah  diuji  dengan  RPM  yang  bervariasi dengan tanpa menggunakan elektroliser, maka didapatkan data sesuai dengan Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Data hasil pengujian rata-rata tanpa
menggunakan elektroliser NO RPM WAKTU CO HC CO ₂ (s) (%) (PPM) (%) 1 1000 120 0,08  382,00  4,10 2 1300 240 0,09  248,00  4,10 3 1600 360 0,09  119,00  4,60 4 2000 480 0,09 58,67 5,20 5 2400 600 0,08 22,67 6,30 6 3200 720 0,07 25,67 7,30 7 3600 840 0,10 24,67 7,20 8 4000 960 0,24 23,33 7,70 Ketika sepeda motor tidak memakai elektroliser,  dengan  bertambahnya    putaran mesin  maka  kadar  emisi  CO  dan  CO 2 ikut meningkat, sedangkan kadar emisi HC semakin berkurang.
Pada  percobaan  kedua  setelah  diuji  dengan RPM yang bervariasi menggunakan elektroliser dengan elektrolit, maka didapatkan data sesuai dengan Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Data hasil pengujian menggunakan elektroliser dengan elektrolit hanya aquades
saja NO  RPM WAKT U Arus CO HC CO ₂ (s) Amper e (%) (PPM) (%) 1 1000 120 0,36 0,08 141,67 6,93 2 1300 240 0,42 0,08 137,67 7,03 3 1600 360 0,5 0,09 65,00 7,53 4 2000 480 0,52 0,12 46,67 7,73 5 2400 600 0,76 0,10 34,33 8,07 6 3200 720 1,1 0,25 45,00 8,50 7 3600 840 1,3 0,39 40,33 8,30 8 4000 960 1,4 0,55 32,67 7,20 Sama ketika sepeda motor tidak menggunnakan elektroliser, dengan
bertambahnya putaran mesin maka CO & CO ₂ ikut  meningkat  sedangkan  HC  semakin berkurang.
Pada  percobaan  ketiga  setelah  diuji dengan  RPM  yang  bervariasi  menggunakan elektroliser dengan elektrolit campuran aquades dan KOH sebanyak ½ sendok makan, maka  didapatkan  data  sesuai  dengan  Tabel 4.3.  Percobaan  ketiga  ini  dapat  kita  lihat, dengan bertambahnya putaran mesin maka CO & CO ₂ ikut meningkat sedangkan HC semakin berkurang.
Tabel 4.3 Data hasil pengujian menggunakan elektroliser dengan campuran elektrolit aquades dan KOH ½ Sendok Makan
NO RPM WA KTU Arus CO HC CO ₂ (s) Ampere (%) (PPM) (%) 1 1000 120 1,86 0,10 108,67 6,60 2 1300 240 1,91 0,11 55,67 6,73 3 1600 360 1,96 0,15 36,33 7,20 4 2000 480 2,06 0,19 30,33 8,10 5 2400 600 2,17 0,22 31,00 7,50 6 3200 720 2,35 0,56 29,33 7,90 7 3600 840 2,39 0,70 26,00 7,70 8 4000 960 2,42 0,77 20,33 8,00
Pada percobaan keempat setelah diuji dengan RPM yang bervariasi menggunakan elektroliser dengan elektrolit campuran aquades dan KOH sebanyak  1  sendok  makan,  maka  didapatkan data  sesuai  dengan  Tabel  4.4.  Dengan  acuan ketika  sepeda  motor  tidak  menggunnakan elektroliser,  dengan  bertambahnya  putaran mesin  maka  CO  &  CO ₂ ikut  meningkat sedangkan HC semakin berkurang.
Tabel 4.4 Data hasil pengujian menggunakan elektroliser dengan campuran elektrolit aquades dan KOH 1 Sendok Makan NO RPM WAKT U Arus CO HC CO ₂ (s) Amp ere (%) (PPM) (%) 1 1000 120 4,3 0,083 195,33 6,93 2 1300 240 5,2 0,090 120,00 7,30 3 1600 360 5,9 0,110 65,67 8,00 4 2000 480 6,3 0,233 44,00 7,80 5 2400 600 6,4 0,243 26,67 7,30 6 3200 720 6,6 0,550 34,67 8,00 7 3600 840 6,65 0,433 25,33 8,43 8 4000 960 6,8 0,860 23,00 7,90
Pada  percobaan  kelima  setelah  diuji  dengan RPM yang bervariasi menggunakan elektroliser dengan elektrolit campuran aquades dan KOH sebanyak  1  ½    sendok  makan,  maka didapatkan  data  sesuai  dengan  Tabel  4.5 dibawah ini.
Pada Tabel 4.5 dapat kita lihat, dengan bertambahnya putaran mesin maka kadar emisi CO  &  CO ₂ ikut  meningkat  sedangkan  kadar emisi untuk HC semakin berkurang.
Tabel 4.5 Data hasil pengujian menggunakan elektroliser dengan campuran elektrolit aquades dan KOH 1,5 Sendok Makan
NO RPM WA KTU Arus CO HC CO ₂ (s) Amper e (%) (PPM) (%) 1 1000 120 2,14 0,10 149,67 7,1 2 1300 240 2,38 0,10 94,33 7,1 3 1600 360 2,53 0,14 53,67 8,2
4 2000 480 2,79 0,25 29,67 8,1 5 2400 600 2,84 0,30 21,00 8 6 3200 720 2,83 0,98 49,33 7,3 7 3600 840 2,8 0,93 36,67 7,2 8 4000 960 2,82 1,04 35,00 7

## 4.1  Analisa Data Pengujian Emisi Gas Buang
Berdasarkan  data-data  yang  dihasilkan  dari pengujian emisi gas buang diatas, maka dapat peneliti  analisa  data-data  tersebut  kedalam sebuah grafik seperti dibawah ini:
Grafik 4.1 Analisis Emisi Gas Buang untuk Carbon monoksida (CO)
Dapat kita lihat pada Grafik 4.1 adalah analisis emisi  gas  buang  yang  ditujukan  pada pengukuran  gas  buang  berupa  Carbon Monoksida  (CO).  Berdasarkan  Gambar  4.1 dapat kita lihat ketika putaran mesin kita naikan, maka kadar emisi CO pun semakin meningkat. Dapat  kita  lihat  dalam  grafik,  bahwa  dengan penambahan  elektroliser  pada  sepeda  motor, kadar  emisi  gas  buang  untuk  CO  tidak  lebih baik  jika  dibandingkan  ketika  tidak  memakai elektroliser.  Kadar  emisi  gas  buang  semakin meningkat.
Dimana kadar tertinggi untuk CO terjadi pada  putaran  mesin  4000  rpm  dengan campuran  elektrolit  aquades  dan  1  ½  sendok makan  KOH  dengan  nilai  1,04  %.  Sedangkan untuk  kadar  CO  terendahnya  terjadi  pada dengan nilai 0,24%.
Kadar  emisi  terbaik  untuk  CO  adalah pada saat putaran mesin 3200 rpm ketika motor tidak  menggunakan  elektroliser  dengan  kadar emisi CO adalah 0,07 %, dimana kadar tertinggi untuk putaran 3200 rpm adalah 0,98% dimana sepeda motor menggunakan elektroliser
dengan  aquades  ditambah  elektrolit  KOH sebanyak 1 ½ sendok makan.
Grafik 4.2 Analisis Emisi Gas Buang untuk Hidro Carbon (HC)
Berbeda  hal  dengan  data  pada  Carbon Monoksida  (CO),  untuk  Hidro  Carbon  (HC) dapat kita lihat pada Grafik 4.2 yang merupakan gambar  analisis  emisi  gas  buang  untuk  Hidro Carbon  (HC).  Pada  Grafik  4.2  kita  dapat  lihat dengan  perubahan  putaran  mesin  yang semakin  tinggi,  maka  emisi  gas  buang  untuk HC semakin menurun.
Dapat  kita  lihat  pada  Grafik  4.2 rata  – rata  perubahan  emisi  gas  buang  untuk  HC  ini lebih  baik  ketika  sepeda  motor  menggunakan elektroliser. Kadar emisi gas buang HC tertinggi terjadi ketika putaran mesin 1000 rpm dengan nilai  382  ppm  ketika  sepeda  motor  tidak menggunakan elektroliser, dimana kadar emisi terendah pada putaran mesin yang sama terjadi ketika sepeda motor menggunakan elektroliser dengan campuran aquades dan KOH sebanyak ½ sendok makan dengan kadar emisi sebesar 108,67 ppm.
Sedangkan  kadar  emisi  HC  terendah berada pada putaran mesin 4000 rpm dengan campuran  aquades  dan  KOH  sebanyak  ½ sendok makan sebesar 20,33 ppm, dimana nilai tertinggi  kadar  emisi  gas  buang  pada  putaran mesin yang sama adalah 35 ppm ketika sepeda motor menggunakan elektroliser dengan campuran  aquades  dan  1  ½  sendok  makan KOH.
Pada pembacaan emisi gas buang CO 2 ini cenderung  konstan,  tapi  dapat  kita  lihat perbedaan  pada  Grafik  4.3  yang  merupakan
analisis  emisi  gas  buang  untuk  Carbon Dioksida (CO 2 ). Pada Grafik 4.3 dapat kita lihat dimana  semakin  tinggi  RPM  maka  emisi  gas buang untuk CO 2 semakin tinggi.
Grafik 4.3 Analisis Emisi Gas Buang untuk Carbon Dioksida (CO 2 )
Kadar emisi untuk CO 2 pun paling rendah berada  pada  putaran  mesin  1000  rpm  ketika sepeda  motor  tidak  menggunakan  elektroliser yaitu  sebesar  4,1  %n  dan  pada  putaran  yang sama didapat kadar CO 2 tertingginya adalah 7,1 % ketika sepeda motor menggunakan elektroliser dengan campuran aquades dan 1 ½ sendok  makan  KOH.  Kadar  emisi  gas  buang HC paling tinggi di hasilkan pada putaran mesin 3200  rpm  ketika  sepeda  motor  memakai elektroliser  yang  diisi  aquades  saja.  Pada putaran mesin yang sama kadar emisi terendah terjadi  ketika  sepeda  motor  menggunakan elektroliser dengan campuran aquades dan 1 ½ sendok makan.

## 5. KESIMPULAN
Dari penelitian analisis Pengunaan Elektroliser terhadap  Emisi  Gas  Buang  CO  dan  HC  pada Sepeda Motor 4 Langkah Merk Suzuki Shogun 125 CC Tahun Pembuatan 2010 maka peneliti dapat membuat kesimpulan berupa :
1. Dari  beberapa  campuran  elektrolit  pada penelitian,  bahwa  KOH  hanya  bekerja untuk  mengurangi  kadar  emisi  dari  HC saja. Untuk kadar emisi gas buang CO dan CO 2 kita  lihat  tidak  berpengaruh,  bahkan kadar emisi gas buangnya melebihi acuan utama,  yaitu  ketika  sepeda  motor  tidak memakai elektroliser. Nilai pengukuran CO yang tinggi kemungkinan diakibatkan oleh
percampuran  yang  kurang  baik  antara bahan  bakar  dan  udara  di  ruang  bakar. Dampak  dari  penggunaan  elektroliser adalah  meningkatnya  nilai  CO  ketika putaran sepeda motor semakin bertambah sedangkan dengan
bertambahnya putaran  mesin  maka  kadar  emisi  HC semakin rendah.
2. Emisi gas buang CO paling rendah adalah pada  saat  sepeda  motor  tidak  memakai elektroliser  dengan  nilai  rata-rata  adalah 0,11%. Sedangkan untuk emisi gas buang CO  paling  tinggi  ketika  sepeda  motor menggunakan elektroliser dengan elektrolit  Aquades  dan  tambahan  1  ½ sendok makan KOH..
3. Untuk  emisi  gas  buang  HC  paling  tinggi ketika  sepeda  motor  tidak  memakai elektroliser  yaitu  dengan  nilai  382  ppm. Untuk emisi gas buang HC paling rendah ketika sepeda motor menggunakan elektroliser menggunakan elektrolit aquades  dan  KOH  sebanyak  ½  sendok makan dengan nilai 20,33ppm.
4. Nilai-nilai  kadar  emisi  tersebut  diatas masih  dibawah  standar  emisi  gas  buang berdasarkan peraturan pemerintah.
5. Dari  beberapa  campuran  elektrolit  pada penelitian analisis Pengunaan Elektroliser terhadap  Emisi  Gas  Buang  CO  dan  HC pada  Sepeda  Motor  4  Langkah  Merk Suzuki Shogun 125 CC Tahun Pembuatan 2010  didapat  hasil  dengan  campuran elektrolit  yang  optimal  adalah  ketika sepeda  motor  menggunakan  elektroliser dengan campuran Aquades dan ½ Sendok Makan KOH.

## DAFTAR PUSTAKA
 Suyuty,  Achmad,  (2011).Studi  Eksperimen Konfigurasi  Komponen  Sel  Elektrolisis Dalam  Rangka  Peningkatan  Performa  Dan Reduksi Sox-Nox Motor Diesel, ITS,.
 Aldhino  Bhramantyo  Putro,  (2011).  Kaji Eksperimental  Pemanfaatan  Elektrolisa  Air Dengan  Elektroda  Coaxial  Berlarutan  Koh Untuk  Meningkatan  Efisiensi  Kompor  Gas, Jurusan Teknik Mesin, UNDIP.
 Arismunandar,  W.  1983. Penggerak  Mula Motor Torak. ITB Bandung.
 Arismunandar,  W.  2002. Penggerak  Mula Motor  Bakar  Torak. Edisi  Kelima  Cetakan Kesatu. Bandung, Penerbit ITB.
 Ismiyati.,  Marlita,Devi,  &  Saidah,  Deslida. 2014. Pencemaran Udara Akibat Emisi Gas
Buang Kendaraan Bermotor. Jurnal Manajemen Transportasi & Logistik (JMTransLog) - Vol. 01.
 Siswantoro, Lagiyono, & Siswiyanti. Analisa Emisi  Gas  Buang  Kendaraan  Bermotor  4 Tak  Berbahan  Bakar  Campuran  Premium Dengan  Variasi  Penambahan  Zat  Aditif. Universitas Pancasakti Tegal.
 Cahyono,Nurbudi, Subagsono, Drs., M.T., & Basori,  S.Pd.,M.Pd. Pengaruh  Variasi Jumlah  Plat Stainless  Steel Dan  Variasi Pemasangan  Saluran Brown  Gas Pada Elektroliser  Terhadap  Torsi  Dan  Daya Sepeda  Motor  Supra-X  125r  Cw  Tahun 2010.  Prodi.  Pendidikan  Teknik  Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan, FKIP, UNS.
 Fardiansah,  Indrawan.,  Sudibyo,  Drs.  C., MT,  &  Rohman,  Ngatou,  S.Pd.,M.Pd. Pengaruh  Penggunaan  Elektroliser  Kawat Tembagad Jenis Busi Terhadap Emisi Gas Buang  CO  Dan  HC  Pada  Sepeda  Motor
Honda Beat Tahun 2010. Program Pendidikan Teknik Mesin JPTK UNS.
 Website : http://www.aisi.or.id/statistic/
 Website : http://bplhd.jakarta.go.id/01_ujiemisiartikel. php
 Website: http://bplhd.jakarta.go.id/01_pantauudara.p hp
 Website : http://yohan.oprekblog.com
 Website : http://scootermanado.blogspot.com/2008/1 2/tutorial-membuat-tabung-hidrogen.html
 Website : http://engineeringxxx.blogspot.com/2013/09 /motor-bakar.html
 Website: http://www.oprekpc.com/forum/printview.ph p?t=14301&start=0&sid=628146326c5aa7b c19d0a38033c92a3