ANALISA PENGARUH KNALPOT CATALYTIC CONVERTER...
Transcript of ANALISA PENGARUH KNALPOT CATALYTIC CONVERTER...
Surabaya, 17 Juni 2013
Presentasi Oleh
Heri PurnomoDiploma III ,Teknik Mesin FTI-ITS2110030023
TUGAS AKHIR TM090340
ANALISA PENGARUH KNALPOT CATALYTIC CONVERTER DENGAN KATALIS
TEMBAGA (Cu) BERLAPIS MANGAN (Mn) TERHADAP GAS BUANG PADA
HONDA SUPRA X 100 CC
PENDAHULUAN
Latar Belakang
COHC
SOx
NOx,dll
CO
Catalytic Converter
Emition Reductor
Contoh Katalis
Platinum (Pt)
Rhutenium (Rt)
Rhodium (Rh)
Palladium (Pd)
MAHAL
1
PERUMUSAN MASALAH
penelitian mengenai perbandingan penggunaan knalpotcatalytic converter dengan knalpot standar pada Honda Supra x 100 cc yang meliputi:Presentase Kadar COPresentase Kadar CO2Presentase kadar HCPresentase kadar O2Air Fuel Ratio (AFR)
PENDAHULUAN
MANFAATDiharapkan Setelah diterapkannya Catalyc Converter pada
sepeda motor bensin dapat menekan tingkat emisi dan jugadata yang ada sesuai dengan design rancang catalycconverter ini bisa dijadikan sebagai referensi design catalycuntuk penyempurnaan design pada penelitian catalycselanjutnya.
TUJUANUntuk menjawab rumusan diatas maka penelitian ini bertujuan
untuk mengukur dan menganalisa pengaruhnya terhadap : 1. Presentase Kadar CO 2. Presentase Kadar CO2 3. Presentase kadar HC 4. Presentase kadar O2 5. Analisa AFR terhadap emisi
1. Analisa data berdasarkan pengujian emisi knalpot standart dan rancang bangun
knalpot yang terpasang catalyc converter pada Sepda motor Supra X 100 cc.
2. Analisa tinjauan berdasarkan teori Motor Pembakaran Dalam.
3. Katalis yang digunakan adalah tembaga (Cu) berlapis manganese (Mn).
4. Jenis knalpot Catalyticc yang digunakan adalah reserve flow muffler.
5. Proses kimiawi yang terjadi pada katalis diabaikan.
6. Grafik pada data uji emisi berdasarkan data pengujian emisi motor supra X 100 cc
dengan alat gas analyzer Stargas tipe 898.
7. Perhitungan Perpindahan panas dan perhitungan mekanika fluida yang terjadi pada
knalpot diabaikan.
8. Identifikasi Gas buang pada penelitian ini adalah CO, CO2,HC,O2.
9. Perhitungan hanya dilakukan untuk analisa emisi meliputi AFR .
10. Bahan bakar premium yang digunakan bahan bakar yang diproduksi Pertamina.
11. Tidak memperhitungkan life time dari catalytic converter.
12. Tidak memperhitungkan kekuatan material pembentuk knalpot.
13. Pada analisa hasil pengujian temperatur alat uji diabaikan dan tidak termasuk dalam
parameter.
BATASAN MASALAH
METODOLOGI
SKEMA UJI COBA
FLOWCHART PERANCANGAN AWALMulai
Pembuatan desain
Catalytic converter
Pembelian material katalis :
1. logam pejal tembaga (Cu)
2. Batu Mangan (Mn)
Pembubutan Logam Pejal
Tembaga (Cu)
Menyiapkan peralatan elektrolisis :
1. Cairan MnSO4
2. Power Supply 12 volt
3. Gelas reaksi
4. Kabel
5, Kawat tembaga
Pelapisan Geram Tembaga (Cu)
dengan Mangan (Mn) dengan
Elektroplating
Pembuatan knalpot catalytic converter:
1. pengukuran plat untuk membuat knalpot
2. pengelasan awal.
3. pengisian material katalis hasil elektroplating ke dalam knalpot
4. Finishing dan pengecatan
Selesai
Mulai
Menyiapkan katoda geram Cu
dalam wadah.
Menyiapkan anoda batuan
mangan.
Menyiapkan larutan MnSO4
pada gelas reaksi
Persiapan proses elektroplating :
1. menghubungkan katoda dengan arus positif power supply
2. menghubungkan anoda dengan arus negatif power supply
3. masukkan anoda dan katoda dalam larutan MnSO4
Power supply 12 volt
dihubungkan dengan
panel listrik
Selesai
Tunggu hingga
material Cu
terlapisi oleh Mn
FLOWCHART ELEKTROPLATING
FLOWCHART PENGUJIAN ENGINE
Mulai
Tune up sepeda motor :
1. Pembersihan karburator
2. Pemeriksaan minyak
pelumas
3. pemeriksaan sistem
pengapian
Persiapan peralatan
Pengujian dan mengeset alat
Posisikan roda sepeda motor
diatas roller mesin dynotest
Ikat motor dengan tali baja
Mesin dipanaskan selama 10 menit
Blower dihidupkan
A
Mesin diuji coba untuk
menentukan beban
dinamometer yang diinginkan
Pengujian mesin dimulai
Data telah
cukup ?
Pengujian dengan knalpot
Standar
Pengujian dengan knalpot
catalytic converter
data yang diambil :
1. Putaran mesin
2. Torsi water brake dynamometer
3. Putaran water brake dynamometer
belum
Katup air ditutup secara perlahan
sudah
Putaran mesin diturunkan sampai
putaran idle
Mesin dimatikan
Blower dimatikan
Selesai
A
Data Yang diambil :1.Putaran Mesin2.Presentase Emisi+Lamda
FLOWCHART PENGOLAHAN DATA
ANALISA DAN PEMBAHASAN
ANALISADAN PEMBAHASAN
Knalpot Standar
RPM CO CO2 HC O2 λ
8000 7.579 4.24 191 7.04 1.361
7000 8.557 3.7 228 7.34 1.273
6000 9.397 6.38 249 9.2 1.325
5000 9.277 5.16 258 9.56 1.28
4000 5.97 6.44 246 12.9 1.551
3000 5.23 6.91 205 10.09 1.42
Rata-Rata 8.17 5.47 229.50 9.36 1.37
Knalpot Catalytic converter
RPM CO CO2 HC O2 λ
8000 4.212 6.43 139 6.84 1.107
7000 4.188 5.34 128 7.09 1.023
6000 5.234 5.22 215 8.48 1.007
5000 4.455 6.73 206 8.71 1.09
4000 3.833 7.2 221 9.08 1.1
3000 3.247 7.35 227 11.37 1.571
Rata-rata 4.28 6.38 177.67 8.60 1.15
λ AFRCO
StandarCO2
StandarHC
StandarO2
StandarRPM
8000 1.361 20.0067 7.579 4.24 191 7.047000 1.273 18.7131 8.557 3.7 228 7.346000 1.325 19.4775 9.397 6.38 249 9.25000 1.28 18.816 9.277 5.16 258 9.564000 1.551 22.7997 5.97 6.44 246 12.93000 1.42 20.874 5.23 6.91 205 10.09
RPM λ AFRCO
catalytic
CO2 Catalyt
icHC
Catalytic
O2 Catalyt
ic8000 1.107 16.2729 4.212 6.43 139 6.847000 1.023 15.0381 4.188 5.34 128 7.096000 1.007 14.0029 5.234 5.22 215 8.485000 1.09 16.023 4.455 6.73 206 8.714000 1.1 16.17 3.833 7.2 221 9.083000 1.571 23.0937 3.247 7.35 227 11.37
GRAFIK KONSENTRASI CO VS RPM
KnalpotStandar8.17 %
Catalytic Converter 4.28 % 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Ko
nse
ntr
asi C
O
RPM
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI HC VS RPM
229.50 (Standar)
177.67 (Catalytic Converter)
0
50
100
150
200
250
300
0 2000 4000 6000 8000 10000
Ko
nse
ntr
asi H
C
RPM
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI CO2 VS RPM
5.47% (Standar)
6.38% (CatalticConverter) 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Ko
nse
ntr
asi C
O2
RPM
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI O2 VS RPM
9.36 %(Standar)
8.6 %(Catalytic Converter
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Ko
nse
ntr
asi O
2
RPM
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI CO VS AFR
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 5 10 15 20 25
Ko
nse
ntr
asi C
O
AFR
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI HC VS AFR
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20 25
Ko
nse
ntr
asi H
C
AFR
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI CO2 VS AFR
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25
Ko
nse
ntr
asi C
O2
AFR
Standar
CC
GRAFIK KONSENTRASI O2 VS AFR
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25
Ko
nse
ntr
asi O
2
AFR
Standar
CC
KESIMPULAN & SARAN
KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa :
Pemasangan Catalytic converter berbahan campuran tembaga dan mangannese
sangat berpengaruh pada pengurangan konsentrasi gas buang secara umum
dengan pemasangan catalyc converter ini dapat
1. menurunkan kadar emisi CO dari rata-rata konsentrasi 8.17 % menjadi 4,28 %.
2. menurunkan kadar emisi HC dari rata-rata 229.50 menjadi 177,67
3. Dengan pemasangan catalytic sesuai dari hasil analisa data mengurangi
presentase emisi O2 dari rata-rata konsentrasi 9.36 % menjadi 8.60%
4. Dengan pemasangan catalytic semakin menambah konsentrasi CO2 yang
dihasilkan dengan mengalami kenaikan dari 5.57% menjadi 6.38%.5. Ketika dibandingkan dengan AFR nilai yang didapat sangat flkutuatif dan jauh dari
kondisi ideal dikarenakan beberapa faktor termasuk kondisi mesin