## Usaha Mengurangi Kebisingan Knalpot Produksi IKM di Kota Medan
Bisrul Hapis Tambunan 1 , Indra Koto 2 , Izwar Lubis 3
1,2,3, Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Medan, Medan 20221 e-mail: bisrulhapis@gmail.com

## Abstrak
Kebisingan  lalu lintas  yang terus meningkat dapat  mempengaruhi tingkat pendengaran  manusia  dan pada  waktu  yang  lama  dapat  merusak  sistem  pendengaran.  Penelitian  ini  bertujuan  menganalisis parameter-parameter  yang  berpengaruh  terhadap  tingkat  kebisingan  sebagai  informasi  keefektifan parameter-parameter tersebut agar nantinya dapat memperbaiki redaman suara produk. Memberikan informasi  untuk  digunakan  sebagai  pengembangan  produk  industri  kecil  menengah.  Pengujian dilakukan untuk berbagai model knalpot produk industri kecil dalam negeri dan produk pabrikan . Hal ini dilakukan untuk membandingkan tingkat kebisingan produk dari beberapa industri kecil dan produk pabrikan  yang  ada.  Kemudian  dimensi  knalpot  tersebut  akan  di  modifikasi  pada  bagian  peredam suaranya.  Dari  hasil  penelitian  diketahui  bahwa  volume  knalpot  berpengaruh  terhadap  kemapuan knalpot meredam kebisingan, semakin besar  volume  semakin besar kemampuan  merdam suaranya. Jumlah  ruangan  di  dalam  knlpot  mempengaruhi  kemampuan  knalpot  untun  meredam  kebisingan, namun  jumlah  ruangan  yang  terlalu  banyak  akan  mempengaruhi  performa  mesin,  karena  akan menghambat kelancaran keluarnya gas buang.
Kata kunci: knalpot, kebisingan, skala desibel, peredam.

## 1. Pendahuluan
Agar  mampu  bersaing  dengan industri  besar  dan  produk  dari  luar  negeri, industri  kecil  dalam  negeri  perlu  untuk memperhatikan kualitas produk yang dihasilkan.  Dalam  memproduksi  knalpot banyak  parameter  yang  perlu  mendapat perhatian, salah satunya adalah kemampuannya tingkat kebisingan. Kepadatan  lalu  lintas  yang  semakin meningkat
menyebabkan terjadinya peningkatan kebisingan suara yang diakibatkan  oleh  kendaraan  bermotor. Orang  yang  hidup  dengan  kebisingan  lalu lintas  cendrung  memiliki    tekanan  darah tinggi  dibandingkan  mereka  yang  tinggal dilingkungan  yang  lebih  tenang.  Orang yang tinggal dilingkungan dengan rata-rata tingkat  kebisingan  malam  hari  sebesar  55 desibel  atau  lebih,  memiliki  resiko  dua  kali lebih  besar  untuk  dirawat  karena  tekanan darah  tinggi,  dibanding  mereka  yang tinggal  dilingkungan  dengan  rata-rata tingkat  kebisingan  malam  hari  sebesar  50 desibel. Polusi suara meningkatkan
tekanan  darah  dan  karena  itu  memiliki dampak kesehatan jangka panjang.
Peraturan  Menteri  Kesehatan  No. 718  Tahun  1987  tentang  kebisingan  yang berhubungan dengan kesehatan menyatakan  pembagian  wilayah  dalam empat zona. Untuk zona C yang antara lain perkantoran,  pertokoan,  perdagangan  dan pasar  dengan  kebisingan  sekitar  50 ÷ 60 dB.  Pada  zona  ini  Khususnya  di  kota-kota besar  penyebab  utama  kebisingan  adalah dari knalpot kendaraan bermotor. Selain itu Badan  Standarisasi  Inernasional    ISO 5130;2002  menetapkan  suatu  prosedur test  Instrumentasi  dan  lingkungan  yang berhubungan dengan kebisingan knalpot.
Tujuan Khusus Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui  sejauh  mana  perubahan tingkat  kebisingan  suara  dari  kanalpot produk  industri  kecil  dalam  negeri  dan produk  pabrikan  sebagai  informasi tentang tingkat kebisingan knalpot produksi industri kecil lokal dan pabrikan.
2.  Menganalisis parameter-parameter yang berpengaruh terhadap tingkat kebisingan sebagai informasi keefektifan parameter-parameter tersebut agar nantinya  dapat  memperbaiki  disain produk.
3.  Memberikan  informasi  untuk  digunakan sebagai  pengembangan  produk  Industri Kecil Menengah.

## Urgensi Penelitian
Penelitian  ini  sangat  urgen  karena dari  segi  ekonomi,  produk  kanlpot  dengan peredam bising yang lebih baik akan dapat bersaing  dengan  produk  dari  pabrikan, sehingga  industri  kecil  mampu  bersaing dengan  industri  berskala  besar.  Dari  segi penerapan IPTEKS, diharapakn para industri  kecil  penghasil  knalpot  selalu mempertimbangkan  disain  produk  yang dapat merduksi kebisingan. Dengan kesadaran  atas  polusi  bising,  diharapkan kebisingan di jalan raya dapat berkurang.

## 2. Tinjauan Pustaka
a. Sumber-sumber Bising
Pada  umumnya  sumber  bising merupakan gabungan dari beberapa komponen sumber suara. Beberapa sumber suara tersebut antara lain :
1.  Turbulensi fluida
2.  Perbedaan temperatur 3.  Komponen yang bergerak dan bergetar
4.  Peralatan elektronik
Contoh  sumber  bising  pada  bangunan yaitu  :  chiller,  genset,  cerobong  udara, transportasi  gedung.  Sumber  bising  pada lingkungan  terbuka  misalnya  kendaraan bermotor,  pesawat  udara,  keret  api,  dan lain-lain.
Variabel
akustik dalam menentukan sumber bising adalah sebagai berikut :
a.  Energi bising (LP) : linear, weighted b.  Kandungan  frekuensi  (f)  :  overall, filtered band, tonal component.
c.  Rentang waktu paparan (t)
d.  Waktu  terjadinya  bising  :  pagi,  siang,
malam
e.  Variasi  Lp  terhadap  waktu  :  konstan, intermitten
Penelitian  yang  dilakukan  Kasam, dkk.2003 [5] terhadap kebisingan lalu lintas pada  Jalan  Kaliurang  Yogyakarta  juga menunjukkan  hasil  cukup  tinggi  yaitu sekitar  70  dB  dan  telah  melebihi  ambang batas  yang  ditentukan.  Pengukuran  yang dilakukan  pada  pagi,  siang  dan  sore  hari memberikan hasil yang tidak jauh berbeda. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  kendaraan bermotor  memberikan  sumbangan  besar terhadap kebisingan.

## b. Kebisingan Kendaraan Bermotor
Kebisingan pada kendaraan bermotor  dihasilkan  dari  beberapa  bagian atau  komponen  dari  kendaraan  tersebut. Beberapa  metode  dapat  digunakan  untuk mengklasifikasikan kebisingan ini
diantaranya berdasarkan karakteristik bising  dan  sumber  bising  mesinnya.
Menurut Baxa [2] berdasarkan karakteristik bisingnya, terdiri dari:
1.  Kebisingan Aerodimis Termasuk  dalam  kebisingan  ini  adalah kebisingan  yang  diakibatkan  gas  buang dan  udara  masuk,  termasuk  oleh  kipas pendingin dan aliran-aliran udara lainnya.
2.  Kebisingan Pembakaran Kebisingan  ini  berasal  dari  permukaan yang  bergetar  pada  struktur  mesin, komponen mesin, dan berbagai asesoris yang ada sebagai akibat terjadinya gaya yang ditimbulkan karena proses pembakaran.
3. Kebisingan Mekanis
Kebisingan  ini  dibangkitkan  dari  adanya gaya  yang  bekerja dari  putaran mesin  dan komponen bergerak lainnya.
Berdasarkan  sumber  bising  mesinnya dikelompokkan sebagai berikut [2]
1.  Kebisingan  Sistem  Buang  ( exhaust system )
Termasuk dalam kebisingan ini adalah kebisingan  dari  gas  buang  muffler
pada knalpot dan dari permukaan yang bergetar  pada  sistem  pembuangan.
Reduksi terbesar  dari  kebisingan mesin  secara  umum  berasal  dari pemilihan muffler. Walaupun pemilihan jenis  muffler  relatif  mudah,  sejumlah pertimbangan  harus  dibuat  antara  lain :  tingkat  kebisingan  minimum,  kinerja mesin  maksimum,  berat  dan  ukuran minimum, biaya minimum, tahan lama, dan  lain-lain.  Pertimbangan  tambahan dalam pengurangan kebisingan sistem buang  adalah  pemilihan  diameter  dan panjang  pipa,  dudukan  komponen (untuk meminimalkan getaran).
2.  Kebisingan  Sistem  Masuk  ( intake system )
Yang digolongkan dalam kebisingan ini adalah  aliran  udara  masuk  mesin  dan getaran  permukaan  dari  komponen tersebut. Dalam banyak hal,
pembersih udara masuk / filter memberikan penurunan yang signifikan  terhadap  kebisingan  yang terjadi. Untuk meminimalkan kebisingan  pada  bagian  ini  dilakukan dengan desain, pemilihan, dan dudukan komponen pada sistem masuk ini.
3.  Kebisingan Sistem Pendingin Mesin-mesin  dengan  pendingin  air menggunakan radiator sebagai
penukar  kalornya  dengan  kipas  aliran aksial untuk mensuplai udara dingin ke radiator.  Kebisingan  terjadi  akibat putaran  kipas.  Beberapa  parameter desain  akan  mempengaruhi  tingkat emisi  suara  dari  kipas  tersebut,  tetapi yang paling dominan adalah kecepatan  putar  sudu-sudunya.  Untuk meminimalkan  kecepatan  putarnya, maka  efisiensi  sistem  pendingin  harus setinggi-tingginya. Untuk memaksimalkan efisiensi sistem pendingin  bisa  dilakukan  dengan beberapa cara yaitu :
a.  Menggunakan pompa dan radiator  dengan  kapasitas  yang tepat.
b.  Menggunakan kipas dengan desain aerodinamis.
c.  Menggunakan selubung ( shroud) untuk mencegah resirkulasi udara  dari  sisi  tekanan  tinggi  ke sisi tekanan rendah. d.  Mengurangi tahanan dan turbulensi  aliran  udara  dalam sistem.
4.  Kebisingan  Permukaan  Mesin  ( engine surface )
Kebisingan jenis ini adalah suara yang ditimbulkan  dari  komponen-komponen mesin  selain  dari  sistem  buang, masuk,  dan  pendinginan.  Teknik  yang digunakan untuk mengurangi bising ini adalah  dengan  mengurangi  celah ( clearances ) dan/atau toleransi machining dari  komponen  yang  ada.
c. Pengendalian Kebisingan
Pengaruh  bising  pada  manusia mempunyai rentang yang cukup lebar, dari efek yang paling ringan (ketidak-
nyamanan) sampai yang berbahaya
(kerusakan  pendengaran)  tergantung  dari intensitas  bising  yang  terjadi.  Secara konseptual, pengendalian bising bisa dilakukan  pada  3  (tiga)  sektor  yang penting, yaitu :
1. Pengendalian  pada  Sumber  Bising , yaitu  melakukan  upaya  agar  tingkat bising  yang  dihasilkan  oleh  sumber dapat dikurangi atau dihilangkan sama sekali.  Beberapa  usaha  yang  sering dilakukan  antara  lain  :  menciptakan mesin-mesin  dengan  tingkat  bising yang  rendah,  menempatkan  sumber bising  jauh  dari  penerima  (manusia atau daerah hunian), menutup sumber bising, dan lain-lain.
2. Pengendalian  pada  Jejak  Propagasi , yaitu  melakukan  upaya  penghalangan bising pada jejak atau jalur propagasinya. Dalam bagian ini dikenal  2  (dua)  jalur  propagasi  bising, yaitu  propagasi  melalui  udara  dan melalui  struktur  bangunan.  Gejala yang  terjadi melalui struktur  bangunan lebih  kompleks  dibandingkan  dengan melalui  udara  karena  adanya  gejala propagasi getaran selain suara. Beberapa  usaha  pengendalian  bising
pada  jejak  propagasi  ini  antara  lain merancang penghalang
akustik,
dinding  insulasi  atau  memutus  jalur getaran melalui struktur dengan memasang vibrator absorber .
3. Pengendalian  pada  Penerima ,  yaitu melakukan  upaya  perlindungan  pada pendengar  yang  terkena  paparan bising  dengan  intensitas  tinggi  dan waktu  yang  cukup  lama.  Biasanya pengendalian  bising  ini  diperlukan pada  lingkungan  industri  atau  pabrik bagi  para  pekerja  yang  berhadapan dengan mesin-mesin.
Secara umum, dikenal teknik pengendalian bising yang digunakan dalam berbagai keperluan khusus, yaitu :
1. Pengendalian Bising Lingkungan , yang khusus  mempelajari  pengaruh  bising pada  lingkungan  atau  masyarakat luas,  terutama  pengaruhnya  pada daerah hunian. Beberapa contoh yang dibahas  dalam  bagian  ini  antara  lain  : bising pesawat udara, bising lalu lintas, bising  kereta,  bising  industri,  dan  lain- lain.
2. Pengendalian  Bising  Pada  Bangunan , pada umunya mempelajari
pengendalian  bising  yang  terjadi  di dalam atau sekitar bangunan. Sumber- sumber  bising  pada  bangunan  seperti misalnya  AC  baik  sisi  distribusi  udara maupun  sisi  refrigerasi  merupakan sumber-sumber  bising  yang  banyak ditemui  pada  bangunan.  Selain  itu genset, pompa-pompa air juga merupakan  sumber  bising  yang  perlu dikendalikan.
3. Pengendalian  Bising  di  Industri ,  yang mengkhususkan
dalam
menanggulangi  bising  mesin-mesin yang  terdapat  di  dalam  suatu  industri dan  usaha  melindungi  para  pekerja dari efek buruk paparan bising dengan intensitas tinggi.
4. Pengendalian  Bidang  Khusus ,  untuk kondisi tertentu misalnya untuk mengurangi  bising  dalam  kabin  mobil, pesawat  udara,  kapal  maupun  kereta api.
Kebutuhan pengendalian bising pada dasarnya diperlukan untuk memberikan  kenyamanan  dan  kesehatan bagi manusia. Banyak penelitian menunjukkan  bahwa  bising  menimbulkan pengaruh buruk pada manusia baik secara psikologis,
fisio-psikologis maupun
fisiologis. 3. Metode Penelitian a.  Persiapan Penelitian Sebagai langkah awal dalam penelitian  ini  adalah  suvey  ke  UKM penghasil knalpot di kota Medan. Kemudian  di  ambil  beberapa  sampel knalpot yang banyak di rpoduksi oleh UKM, langkah selanjutnya adalah
mempersiapkan  alat  dan  bahan  yang diperlukan.  Disamping  juga  penelusuran pustaka  yang  berkaitan  dengan  topik penelitian ini. Setelah semua siap kemudian  dilakukan  pembuatan  instalasi pengujian  dengan  pemasangan  alat-alat ukur  yang  digunakan  dalam  pengujian. Sebelum  digunakan  untuk  pengujian  perlu dilakukan  pengecekan  dan  kalibrasi  agar hasilnya benar-benar akurat.
b. Pengujian Kebisingan
Seteleh dipastikan bahwa alat yang digunakan  sudah  cukup  akurat  kemudian dilakukan  pengujian  kebisingan.  Pengujian dilakukan  untuk  berbagai  model  knalpot produk  industri  kecil  dalam  negeri  dan produk  pabrikan  .  Hal  ini  dilakukan  untuk membandingkan tingkat kebisingan  produk dari  beberapa  industri  kecil  dan  produk pabrikan  yang  ada.  Kemudian  dimensi knalpot  tersebut  akan  di  modifikasi  pada bagian  peredam  suaranya.  Pengambilan data  kebisingan  dilakukan  dengan  variasi terhadap  putaran  mesin.  Disamping  juga dilakukan pengukuran terhadap daya mesin, temperatur dan tekanan gas buang. Pengambilan  data  ini  dilakukan  berulang- ulang  untuk  memperoleh  data  yang  cukup untuk  analisis.  Sehingga  diharapkan  dapat di  dsain  knalpot  dengan  kemampuan meredam kebesingan yang lebih baik.

## Gambar 1. Skema Pengujian Kebisiangan

## 5.  Hasil Penelitian Dan Pembahasan
Untuk  mendapatkan  data  tentang kwalitas  redaman  suara  knalpot  produk UKM  tim  peneliti  melakukan  survey  ke salah satu UKM penghasil kenalpot di kota Medan.  Tim  mengambil  empat  jenis sampel  kenalpot  yang  banayk  di  produksi UKM  dengan  dimensi  yang  berbeda  guna di  uji  kebisingannya.  Keempat  sampel knalpot tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar   2. Sampel Knalpot Produksi UKM
Setelah  masing-masing  sampel  knalpot  di uji kebisingannya maka keempat sampel di belah  untuk  melihat  dimensi  bagian  dalam knalpot.  Dimensi  bagian  dalam  knalpot sampel  dapat  dilihat  pada  gambar  3 berikut.
Gambar 3. Dimensi Bagian Dalam Sampel
Dari  gambar  4.5  dapat  kita  lihat  bahwa sampel  tipe    A,B  dan  D  memiliki  tiga ruangan,  sedangkan  sampel  C  hanya memiliki 2 ruangan
Dimensi knalpot tipe standar adalah seperti gambar berikut,
Gambar 4 . Dimensi Knalpot Tipe Standar
Setelah menganalisis dimensi beberapa  sampel  knalpot  produksi  UKM dan  knalpot  tipe  standar  serta  mepelajari dari  berbagai  literatur  yang  dirujuk  pada tinjauan  pustaka,  maka  di  disain  lah knalpot dengan ukuran yang sama dengan knalpot  standar,  bedanya,  knalpot  hasil disain    dibuat  saluran  gandasebagai berikut.
Gambar 5. Knalpot Hasil Disain
ujung knalpot X+ = 1 m mikrofon Z + =1 m X-  =1 m A B C D 52 cm 19,5 19,5 cm
Perbandingan tingkat
kebisingan keempat  sampel  knalpot  pruduksi  UKM, knalpot  standar  dan  knalpot  hasil  disain pada  putaran  mesin  tertentu  dapat  dilihat pada grafik berikut,
Gambar  6.  Grafik  Kebisingan  Beberapa Tipe Knalpot
Dari  gambar  6  dapat  kita  lihat,  kebisingan knalpot  tipe  standar  jauh  lebih  rendah  dari keempat  sampel  knalpot  produksi  UKM, kalau  kita  kaitkan  dengan  gambar  4.5 jumlah  ruangan  pada  knalpot  produksi UKM  dalah  3  dan  2  ruangan,  sedangkan pada  knalpot  tipe  standar  ada  4  ruangan. Hal  ini  menunjukkan  jumlah  ruangan mempengaruhi tingkat kebisingan knalpot.
Gambar  7.  Grafik  Kebisingan  Rata-rata Beberapa Tipe Knalpot
Sedangkan jika dibandingkan antara  knalpot  standar  dengan  knalpot hasil  disain,  pada  putara  500  rpm  sampai 1000  rpm, tingkat kebisingan  kedua model knalpot  relatif  sama,  sednagkan  pada putara  1000  rpm  sampai  2500  rpm  tingkat kebisingan knalpot hasil disain lebih rendah dibanding  dengan  knalpot  standar,  akan tetapi pada puaran diatas 2500 rpm knalpot
hasil  disain  lebih  bising  dari  knalpot standar.
Dari  Garfik  pada  gambar  7  dapat dilihat,  bahwa  tingkat  kebisingan  yang paling  tinggi  adalah  knalpot  tipe  C, menyusul  kemudian  tipe  B,  tipe  D, sedangkan tingkat kebisingan paling rendah adalah knalpot tipe A. Secara  rata-rata  perbedaan  tingkat kebisingan  knalpot  sandar  dan  knalpot hasil  disain  belum  signifikan,  namun  pada putara  1000  rpm-2500  rpm  terdapat perbedaan yang siknifikan antara kebisingan  knalpot  tipe  standar  dengan kanlpot hasil disain.
Gambar  8.  Grafik  Laju  Peningkatan Kebisingan
Laju  peningkatan  kebisingan  untuk selang  putaran  tertentu  dapat  dilihat  pada gambar  8  terlihat  bahwa  laju  penambahan kebisingan  knalpot  standar  pada  selang putaran  1000-1500  rpm  dan  1500-2000 rpm  lebih  rendah  dari  pada  knalpot  hasil disain,  sedangkan  pana  selang  putara 2000-2500  rpm  dan  2500-3000  rpn,  laju penambahan  kebisingan  knalpot  hasil disain lebih tinngi dari kanlpot standar.

## 6.  Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  dan  analisis data dapat disimpulkan, 1. Tingkat kebisingan knalpot hasil produksi UKM lokal  masih tinggi sehingga perlu perbaikan untuk memperbaiki kwalitas redaman suaranya.
2. Volume  knalpot  berpengaruh  terhadap kemapuan knalpot meredam kebisingan, semakin  besar  volume  semakin  besar kemampuan merdam suaranya.
3. Jumlah ruangan di dalam knlpot mempengaruhi kemampuan knalpot
K e b is in g a n R a ta -r a ta ( d B )
untun  meredam  kebisingan,  namun jumlah  ruangan  yang  terlalu  banyak akan  mempengaruhi  performa  mesin, karena  akan  menghambat  kelancaran keluarnya gas buang.
4. Pada  putaran  500  rpm  sampai  1000 rpm,  tingkat  kebisingan  knalpot  standar dan  knalpot  hasil  disain    sama, sedangkan  pada  putara  1000  rpm sampai  2500  rpm  tingkat  kebisingan knalpot hasil disain lebih rendah dibanding dengan knalpot standar, akan tetapi  pada  puaran  diatas  2500  rpm knalpot  hasil  disain  lebih  bising  dari knalpot  standar,  sehingga  masih  perlu beberapa  perbaikan  pada  knalpot  hasil disain.

## Daftar Pustaka
[1]  Ardhana  Putra,  I.B.,  Industrial  Noise Control,  Modul Pelatihan  Applied Computer  Based  Engineering  For Industries, Program Retooling – TPSDP  Ditjen  Dikti  dan  Teknik  Fisika ITB, Bandung, 2004.
[2]    Baxa,  Donald  E.,  Noise  Control  in Internal  Combustion  Engine,  John Wiley & Sons, Inc., New York , 1982.
[3]  Beranek,  Leo,  Noise  and  Vibration Control,  Revised  Edition,  Institute  of Noise  Control  Enginering,  Washington DC, 1988.
[4]    Irwin,  J.D.,  Graf,  E.R.,  Industrial  Noise and  Vibration  Control,  Prentice-Hall Inc.,  Englewood  Cliffs,  New  Jersey, USA, 1979.
[5]  Kasam, dkk, Analisis
Tingkat Kebisingan Lalu Lintas Jalan Kaliurang,  Jurnal  Wahana  Teknik  Vol.
5 No. 3, Yogyakarta, 2003.
[6]        Supriadi,  Tesis,Departemen  Teknik Mesin,  Universitas  sumatera  Utara, Medan, 2009
[7]      White,  R.G.,  Walker,  J.G.,  Noise  and
Vibration, Ellis Horwood Ltd., Chichester,  West  Sussex,  England, 1982.