RANCANG BANGUN KNALPOT INOVATIF BERTEKNOLOGI CATALYTIC CONVERTER DENGAN LOGAM KATALIS BAJA KARBON RENDAH SEBAGAI PEREDUKSI POLUTAN GAS BUANG KENDARAAN BERMOTOR

Abstract

Teknologi kendaraan bermotor yang ramah lingkungan dan hemat bahan bakar telah menjadi tuntutan era krisis energi dan pemanasan global saat ini. Pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor yang sangat pesat saat ini telah menimbulkan masalah polusi udara yang harus segera diatasi. Pemanfaatan material logam besi (Fe) berkadar karbon rendah yang sering disebut baja karbon rendah sebagai pereduksi polusi kendaraan bermotor pada penelitian ini mengaplikasikan prinsip katalisasi polutan gas buang kendaraan bermotor dengan material tersebut. Tujuan penelitian ini adalah dihasilkannya suatu produk rancang bangun knalpot inovatif kendaraan bermesin bensin dengan mengaplikasikan teknologi catalytic converter yang mampu menurunkan polutan gas buang seperti gas CO dan HC secara signifikan dengan sistem katalis dalam bentuk sarang lebah/honeycomb serta mengetahui pengaruh penggunaan produk rancang bangun yang dihasilkan terhadap performa mesin yang meliputi daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar. Selain itu, pengujian juga dilakukan dengan diberikannya gas LPG sebagai simultan penambah bahan bakar untuk melihat polutan gas buang dan performa mesin yang dihasilkan. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan pada penelitian ini adalah dengan menggunakan metode eksperimental, dimana dimulai dengan pendesainan dan pembuatan knalpot inovatif peredusi gas-gas polutan gas buang mesin bensin serta menguji efektifiasnya untuk tingkat emisi gas buangnya dan dilakukan pengujian produk knalpot terhadap performa mesin. Dari penelitian secara eksperimental yang telah dilakukan, dihasilkan suatu knalpot uji dengan material katalis baja karbon rendah berbentuk honeycomb yang divariasikan pada diameter katalis yaitu 12 mm, 10 mm, dan 8 mm. Hasil menunjukkan bahwa pengujian pada diameter 10 mm mempunyai hasil rata-rata terbaik dalam mereduksi gas karbonmonoksida (CO) sebesar 0,67% (menurunkan kadar CO sebesar 61,40% dari kondisi knalpot standar) dan gas hidrokarbon (HC) sebesar 106,33 ppm (menurunkan kadar HC sebesar 53,08% dari kondisi knalpot standar). Selain itu, mampu meningkatkan rata-rata torsi sebesar 17,32% (dengan nilai rata-rata 3,98 Kg.m), peningkatan rata-rata daya efektif sebesar 21,27% (dengan nilai rata-rata 11,04 HP), dan penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 15,71% (dengan nilai rata-rata 1,61 Kg/jam) dari kondisi perlakuan knalpot standar. Selain itu, ketika bahan bakar diberikan tambahan simultan berupa gas LPG mampu memberikan output yang lebih baik daripada tanpa diberikannya gas LPG. Dalam hal ini pengujian dengan diameter 10 mm mempunyai hasil rata-rata terbaik dalam mereduksi gas karbonmonoksida (CO) sebesar 0,59% (menurunkan kadar CO sebesar 64,30% dari kondisi knalpot standar) dan gas hidrokarbon (HC) sebesar 99,74 ppm (menurunkan kadar HC sebesar 54,76% dari kondisi knalpot standar). Selain itu, mampu meningkatkan rata-rata torsi sebesar 17,40% (dengan nilai rata-rata 4,04 Kg.m), peningkatan rata-rata daya efektif sebesar 21,60% (dengan nilai rata-rata 11,22 HP), dan penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 16,98% (dengan nilai rata-rata 1,57 Kg/jam) dari kondisi perlakuan knalpot standar.