Memahami Prinsip Kerja Sistem Pemasukan dan Pembuangan

Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran luar, yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin SISTEM GAS BUANG SEPEDA MOTOR A. URAIAN UMUM DAN PENGERTIAN Gas buang adalah sisa hasil pembakaran yang dihasilkan oleh pembakaran di dalam mesin kendaraan bermotor. Fungsi system gas buang adalah: v Untuk menyalurkan gas buang hasil pembakaran ke atmosfer; v Meningkatkan tenaga mesin; v Menurunkan panas; v Meredam suara mesin. Sistem gas buang ini terdiri dari: Katup buang, Saluran buang, dan Peredam suara (Muffer). 1. Katup Buang katup buang bertugas menahan gas yang sedang terbakar dalam ruang selinder sehingga terbakar seluruhnya dan pada waktu yang ditentukan katup buang membuka dan menyalurkan gas sisa pembakaran keluar melalui saluran buang. 2. Saluran buang Saluran buang dipasang untuk menyalurkan gas bekas sisa pembakaran di dalam silinder menuju ke peredam suara. 3. Peredam Suara (Muffer) Perdam suara bertugas menyalurkan gas bekas keluar ke atmosfir serta meredam suara mesin. Peredam suara (Muffer) biasanya terbagi dua jenis, yaitu: a. Jenis Lurus (Straight Though) Jenis ini terdiri dari sebuah pipa lurus yang dilingkupi pipa berdiameter lebih besar.

b. Jenis berbelok (Reverse Flow) Jenis ini terdiri dari potongan-potongan pipa yang pendek dan sekat-sekat penahan (baffles) guna menekan gas buang maju dan mundur sebelum keluar. Peredam seperti ini menciptakan suatu ruang pemuaian yang dapat mengurangi suara gas buang dan menahan semburan api. Gambar: Muffer jenis berbelok Proses pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas buang yang secara teoritis mengandung unsur CO, NO2, HC, C, H2, CO2, H2O dan N2, dimana banyak yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara. Bengkel adalah tempat yang memungkinkan pencemaran akibat gas buang dari kendaraan lebih tinggi dari area lain seperti jalanan , hal ini dikarenakan sumber pencemaran yang bergerak terkondisi menjadi sumber pencemar tidak bergerak, sementara banyak sekali bengkel tidak melengkapi sistem yang memadai mengatasi hal tersebut. Konsentrasi emisi akan cepat bergerak naik bila terakumulasi pada tempat yang tertutup dan tidak memiliki sistem ventilasi atau sistem pembuangan yang memungkinkan pertukaran udara di dalam ruang dengan udara segar dari luar ruangan. Hal ini sangat berbahaya terhadap pekerja dalam ruangan tersebut khususnya bengkel kendaraan bermotor, pool, terminal, garasi dan sejenisnya. Emisi gas buang kendaraan bermotor dari segala model mesin pembakaran di dalam (Internal combustion engine), dengan penyempurnaan konstruksi dan teknologi yang diterapkan, tetap menghasilkan emisi gas buang, hal ini terjadi karena perubahan wujud bahan bakar dan udara pada saat terjadi proses pembakaran. B. TEKNOLOGI BAHAN BAKAR UNTUK KENDARAAN BERMOTOR Dilihat dari fungsi kendaraan bermotor, yang dituntut selalu mampu bergerak (mobile) ke seluruh penjuru jalan yang dikehendaki, maka kendaraan bermotor tersebut mememrlukan jenis bahan bakar yang bukan saja memenuhi syarat kesempurnaan pembakaran, melainkan juga harus mudah dibawa, relatif ringan, mudah malakukan pengisian kembali, masih banyak lagi. Bahan bakar yang memenuhi kriteria tersebut adalah bahan bakar minyak. Namun dewasa ini, bahna bakar fosil ini mengalami berbagai kendala, antara lain: keterbatasan sumber yang tersedia, tidak dapat diperbaharui, menimbulkan pencemaran udara yang dapat mengganggu kehidupan manusia serta keseimbangan lingkungan dan lain sebagainya. Salah satu zat pencemar yang dihasilkan oleh bahan bakar minyak pada waktu itu adalah munculnya timah hitam yang sengaja dicampurkan pada bahan bakar minyak itu. Dengan kenyataan tersebut maka pakar otomotif bekerjasama dengan pakara pakar energi menciptakan bahan bakar minyak yang memenuhi persyaratan motor bakar tanpa mengandung timah hitam. 1. Jenis Bahan Bakar Kendaraan Bermotor Di Indonesia jenis bahan bakar yang secara komersial telah diperkenalkan dapat diklasifikasikan menjadi 3 kategori yakni: a. Bensin (gasoline) b. Solar c. Gas Dilihat dari kadar zat pencemar udara yang dihasilakna dari hasil pembakaran bahan bakar tersebut, masing-masing memiliki keunggulan maupun kelemahan sesuai dengan karekteristik serta sistem pembakaran. a. Bahan Bakar Bensin (Gasolin) Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar hasil tambang yang telah diproses pada kilang minyak. Beberapa sifat utama bensin adalah: - Mempunyai bakar yang tinggi; - Mempunyai kesanggupan menguap pada suhu rendah; - Campuran antara oksigen dan bahan bakar dapat terbakar dengan segera; b. Bahan Bakar Diesel (Solar) Prinsip pembakaran pada motor diesel adalah karena terbakar dengan sendirinya antara campuran solar yang dinjeksikan (dikabutkan) dengan udara yang dimasukkan ke ruang bakar hampir secara adiabatik. Zat pencemar karbon monoksida yang dihasilkan oleh motor disel melalui gas buangannya sangat kecill, karena biasanya mesin disel bekerja dengan kelebihan udara. Tetapi disisi lain, akan terbentuk nitrogen oksida. Kualitas penyalaan bahan bakar disel dapat diperhatikan dengan penambahan sejumlah kecil zat kimia tertentu, misalnya nitrat organik, dan peroksida (contoh amilnitrat, asetoperoksida). Asap yang dipancarkan oleh motor disel adalah partikulat dalam gas buangan yang berisi PAHs dan jelaga. Gas buangan yang berasap hitam merupakan / menandakan kegagalan pembakaran atau adanya pembentukan karbon diruang bakar atau kerusakan lainnya. Pembentukan jelaga pada pengoperasian mesin disel pada beban penuh dapat dikurangi dengan mengurangi beban mesin. Pada beban rendah, motor disel bekerja dengan campuran miskin, sehingga kemungkinan timbulnya jelaga dapat diperkecil. Oleh karena daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh motor disel dilihat dari kehitaman warna asap gas buangannya. Jelaga berwarna hitam yang dipancarkan melalui gas buangan motor disel harus dihindari, karena bukan saja mengganggu lalu lintas, tetapi juga mengandung karsinogen yang dapat menyebabkan penyakit kanker pada manusia. c. Bahan Bakar Gas (BBG) / Compressed Natural Gas (CNG) Hampir semua emzim kendaraan bermotor dapat diubah bahan bakarnya dengan bahan bakar gas (BBG) yang menghasilkan polusi lebih rendah. Penggunaan bahan bakar gas (BBG) pada kendaraan bermotor dapat mengurangi kadar karbon monoksida (CO) sebanyak 90% dan kadar hidrokarbon (HC) 40%. Hal ini terjadi karena penggunaan BBG sangat memungkinkan terjadinya campuran udara-bahan bakar lebih merata, sehingga pembakaran dapat terjadi secara sempurna. 2. Dasar-dasar Pembakaran Motor Bensin Motor bensin adalah sebuah pesawat yang memanfaatkan tenaga panas diubah menjadi tenaga mekanis. Tenaga panas tersebut diperoleh dari hasil pembakaran yang terjadi pada motor itu sendiri. Proses pembakaran pada motor bensin terjadi diatas torak di dalam silinder, oleh karena itu proses suplay, proses pembakaran dan proses setelah pembakaran merupakan suatu rentetan peristiwa yang cermat dan tepat sehingga pembakaran pada ruang tertutup tersebut dapat terjadi dengan tepat. Pemberian bahan bakar pada motor harus memenuhi syarat umum sebagai berikut: - Jumlah campuran harus tepat dengan kebutuhan; - Perbandingan bahan bakar dan udara harus sesuai; - Kwalitas pencampuran (homogenitas) yang tepat; Ada beberapa peristiwa/ masalah yang dapat mempengaruhi pembakaran apabila ketiga factor tersebut diabaikan, yaitu: a. Banjir Istilah ini adalah suatu peristiwa dimana jumlah campuran yang masuk ke ruang bakar melebihi dan pembakaran tidak terjadi dengan normal, akibatnya: - Boros bahan bakar; - Tenaga motor tidak maksimal; b. Campuran Kaya ataupun Kurus - Campuran kaya Istilah ini adalah suatu peristiwa dimana bahan bakar bensin lebih banyak dari udara. - Campuran Kurus Istilah ini adalah suatu peristiwa dimana udara lebih banyak dari bensin. c. Campuran Ideal Istilah ini adalah perbandingan antara udara dan bensin sesuai dengan kondisi kerja mesin; Perbandingan campuran bensin dan udara pada umumnya dinyatakan berdasarkan perbandingan berat bensin dengan berat udara, apabila terjadi penyimpangan perbandingan campuran, misalnya campuran kaya atau campuran kurus, diperlukan penyetelan yang tepat pada komponen karburator. C. TEKNOLOGI PENCEMARAN UDARA/ POLUSI UDARA Polusi udara adalah masuknya bahan-bahan pencemar ke dalam udara sehingga mengakibatkan terganggunya fungsi udara. Bahan pencemar berasal dari: emisi kendaraan bermotor, cerobong asap pabrik, generator pembangkit listrik, kilang minyak. 70% bahan pencemar udara dibeberapa kota besar berasal dari emisi kendaraan bermotor Gambar: Sumber Pencemar Udara Pencemaran udara disebabkan oleh asap buangan, misalnya gas CO2 hasil pembakaran, SO, SO2, CFC, CO, dan asap rokok. 1. CO2 (Karbon Dioksida) Pencemaran udara yang paling menonjol adalah semakin meningkatnya kadar CO2 di udara. Karbon dioksida itu berasal dari pabrik, mesin-mesin yangmenggunakan bahan bakar fosil (batubara, minyak bumi), juga dari mobil, kapal,pesawat terbang, dan pembakaran kayu. Meningkatnya kadar CO2 di udara tidaksegera diubah menjadi oksigen oleh tumbuhan karena banyak hutan di seluruhdunia yang ditebang. Sebagaimana diuraikan diatas, hal demikian dapatmengakibatkan efek rumah kaca. 2. CO (Karbon Monoksida) Di lingkungan rumah dapat pula terjadi pencemaran. Misalnya, menghidupkan mesin mobil di dalam garasi tertutup. Jika proses pembakaran di mesin tidak sempurna, maka proses pembakaran itu menghasilkan gas CO (karbon monoksida) yang keluar memenuhi ruangan. Hal ini dapat membahayakan orang yang ada di garasi tersebut. Selain itu, menghidupkan AC ketika tidur di dalam mobil dalam keadaan tertutup juga berbahaya. Bocoran gas CO dari knalpot akan masuk ke dalam mobil, sehingga dapat menyebabkan kematian. 3. CFC (Chloro Fluoro Carbon) Pencemaran dara yang berbahaya lainnya adalah gas khloro fluoro karbon (disingkat CFC). Gas CFC digunakan sebagai gas pengembang, karena tidak beraksi, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak berbahaya. Gas ini dapat digunakan misalnya untuk mengembangkan busa (busa kursi), untuk AC (freon), pendingin pada almari es, dan penyemprot rambut (hair spray). Gas CFC yang membumbung tinggi dapat mencapai stratosfer terdapat lapisan gas ozon (O3). Lapisan ozon ini merupakan pelindung bumi dari pengaruh cahaya ultraviolet. Kalau tidak ada lapisan ozon, radiasi cahaya ultraviolet mencapai permukaan bumi, menyebabkan kematian organisme, tumbuhan menjadi kerdil, menimbulkan mutasi genetik, menyebebkan kanker kulit atau kanker retina mata. Jika gas CFC mencapai ozon, akan terjadi reaksi antara CFC dan ozon, sehingga lapisan ozon tersebut “berlubang” yang disebut sebagai “lubang” ozon. Menurut pengamatan melalui pesawat luar angkasa, lubang ozon di kutub Selatan semakin lebar. Saat ini luasnya telah melebihi tiga kali luas benua Eropa. Karena itu penggunaan AC harus dibatasi. 4. SO, SO2 Gas belerang oksida (SO, SO2) di udara juga dihasilkan oleh pembakaran fosil (minyak, batubara). Gas tersebut dapat beraksi dengan gas nitrogen oksida dan air hujan, yang menyebabkan air hujan menjadi asam. Maka terjadilah hujan asam. Hujan asam mengakibatkan tumbuhan dan hewan-hewan tanah mati. Produksi pertanian merosot. Besi dan logam mudah berkarat. Bangunan – bangunan kuno, seperti candi, menjadi cepat aus dan rusak. Demikian pula bangunan gedungdan jembatan.