. Pengenalan
Kehidupan kita sehari-hari tidak lepas dari kebutuhan akan bahan bakar. Bahan bakar merupakan senyawa kimia yang dapat menghasilkan energi melalui perubahan kimia. Bahan bakar adalah material dengan suatu jenis energi yang bisa diubah menjadi energi berguna lainnya. Contoh yang umum adalah energi potensial yang diubah menjadi energi kinetis. Jenis- jenis bahan bakar ada beberapa macam diantaranya :
a) Bahan bakar padat
Ada berbagai jenis bahan bakar padat. Yang termasuk bahan bakar padat adalah batu bara dan kayu. Seluruh jenis tersebut dapat terbakar, dan menciptakan api dan panas. Batu bara dibakar di dalam kereta uap untuk memanaskan air sehingga menjadi uap untuk menggerakkan peralatan dan menyediakan energi. Kayu umumnya digunakan untuk pemanasan domestik dan industri.
b) Bahan bakar cair dan gas
Bahan bakar yang non-solid (tidak padat) termasuk minyak dan gas (keduanya mempunyai subjenis yang beragam di antaranya adalah bahan bakar alam dan bensin).bahan bakar yang sekarang merupakan bahan bakar yang memiliki potensi besar ialah hidrogen. Hidrongen adalah suatu bahan bakar yang unsur pembentuk utamanya adalah air dan gas. Kita ketahui bersama bahwa air memiliki jumlah yang begitu besar maka air bisa dikategorikan sebagai energi terbarukan. Hidrongen (H2) didapatkan dari senyawa H2O yang jika diuraikan akan menjadi H2 dan O2. Kekurangan dari pada bahan bakar hidrogen ialah pengelolahannya yang cukup rumit tapi bila dimasukkan dalam balans energi tetap menguntungkan, ini dikarenakan adanya energi yang dipakai untuk menghasilkan energi baru.
c) Bahan bakar nuklir
Dalam suatu reaktor nuklir/reaksi nuklir, bahan bakar yang radioaktif akan melalui pemecahan nuklir. Hasil dari proses ini adalah sumber energi tanpa proses pembakaran.
Proses pembakaran dapat terbentuk jika terdapat reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas. Panas tersebut merupakan energi potensial yang akan diubah menjadi energi kinetis. Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap, suatu senyawa bereaksi dengan zat pengoksidasi, dan produknya adalah senyawa dari tiap elemen dalam bahan bakar dengan zat pengoksidasi. Contoh:
b Contoh yang lebih sederhana dapat diamati pada pembakaran hidrogen dan oksigen, yang merupakan reaksi umum yang digunakan dalam mesin roket, yang hanya menghasilkan uap air.
 |
Ikatan H-H yang dibentuk oleh senyawa H2 sangat kuat. Kita memerlukan energi sebesar 432 kJ untuk memutuskan satu mol gas H2 menjadi atom-atom H . Bagaimana kalau senyawa H2 kita reaksikan dengan gas O2 ? Akibat reaksi ini akan timbul percikan api dan ledakan yang sangat kuat. Ledakan itu merupakan hasil dari reaksi :
2H2 + O2 -> 2H2ODari pernyataan di atas energi kimia dari H2 didapat dari kereaktifannya dengan O2. Dari reaksi ini dua molekul air terbentuk, dimana setiap molekulnya terdiri dari sepasang ikatan O-H dan energi yang dihasilkan dari pembentukan ikatan O-H adalah lebih dari energi yang dibutuhkan untuk pemutusan satu molekul H2 dan satu molekul O2.
Dalam kenyataannya, proses pembakaran tidak pernah sempurna. Dalam gas cerobong dari pembakaran karbon (seperti dalam pembakaran batubara) atau senyawa karbon (seperti dalam pembakaran hidrokarbon, kayu, dll) akan ditemukan baik karbon yang tak terbakar maupun senyawa karbon (CO dan lainnya). Demikian juga pada mesin, jika terjadi proses pembakaran tidak sempurna maka akan meningkatkan kadar CO yang menyebabkan kinerja mesin kurang optimum. Hal itu berarti bahwa bahan
bakar yang masuk ke silinder mesin terbakar dan menghasilkan
tenaga yang kurang optimum pula. Dengan demikian mesin tersebut menjadi kurang bertenaga dan menjadi boros bahan bakar. Selain itu ada beberapa penyebab mesin menjadi boros antara lain:
bakar yang masuk ke silinder mesin terbakar dan menghasilkan
tenaga yang kurang optimum pula. Dengan demikian mesin tersebut menjadi kurang bertenaga dan menjadi boros bahan bakar. Selain itu ada beberapa penyebab mesin menjadi boros antara lain:
· Konsumsi BBM tidak konstan dan tergantung dari sangat banyak faktor. Misalnya cara mengemudi, kemacetan, kualitas BBM, cuaca dan bahkan arah angin pun turut menentukan konsumsi BBM.
· Banyak komponen yang bila tidak mendapat perawatan menjadi pemicu boros bensin. Seperti saringan udara (filter) penuh debu mengakibatkan saluran udara manpat dan campuran bahan bakar terlalu kaya.
· Campuran bahan bakar berlebihan dan ukuran klep yang bergeser.
Dari beberapa penyebab diatas tentunya ada berbagai cara untuk meningkatkan performa motor dengan menghemat bahan bakar dan memperkecil emisi gas buangnya. Diantaraya adalah dari segi teknis dan dari segi pembakaran bahan bakar. Cara penghematan dari segi teknis diantaranya adalah dengan melakukan perawatan atau servis berkala pada mesin yang meliputi penyetelan klep, pembersihan filter udara dan lain-lain. Sedangkan dari segi pembakaran adalah dengan cara menyempurnakan proses pembakaran bahan bakar, yaitu dengan cara sebagai berikut :
· Penggunaan magnet portabel yang diletakkan di pipa bahan bakar antara tangki service dan motor diesel. Penggunaan magnet ditujukan untuk membantu proses ionisasi di dalam bahan bakar. Ionisasi ini diperlukan agar bahan bakar dapat dengan mudah mengikat oksigen selama proses pembakaran. Jika proses ionisasi ini terjadi dengan baik maka konsumsi bahan bakar akan berkurang karena sedikitnya produk unburned hydrocarbon hasil proses pembakaran bahan bakar. Ukuran struktur molekul bahan bakar akan berubah menjadi ikatan yang lebih kecil setelah bahan bakar terpengaruh magnetisasi . Ukuran molekul yang lebih kecil ini secara langsung akan berakibat pada semakin mudahnya proses pembakaran dalam ruang bakar. Dengan kata lain proses magnetisasi pada bahan bakar akan membuat pembakaran lebih sempurna.
· Menambahakan zat aditif pada bahan bakar. Penambahan zat aditif tersebut akan meningkatkan nilai oktan pada bahan bakar sehingga membuat pembakaran lebih sempurna.
· Penemuan sistem karburator oleh Mr. Allen Cagiano yang disebut FIVS (Fuel Injection Valve System) generasi III yang mampu menghemat bahan bakar hingga 300 %. Namun, teknologi ini dilarang diproduksi karena membuat pengusaha minyak akan rugi.
· Memasukkan water gas hasil dari elektrolisa antara air dan baking soda ke dalam proses pembakaran melalui saluran udara masuk, hal ini dapat menambah nilai oktan pada bahan bakar karena water gas mengandung hydrogen atau disebut HOD ( Hydrogen On Demand ). Cara penghematan menggunakan water gas ini akan dapat meningkatkan performa motor diesel yang akan kami angkat menjadi judul tugas akhir kami, dikarenakan electrolyser adalah suatu alat yang praktis dan efektif penggunaannya. Selain itu bahan bakunya mudah didapat dan tidak memerlukan biaya yang mahal.
2.2. Sejarah
Teknologi menghemat bahan bakar menggunakan air ini diawali dengan keberadaan dan perkembangan penggunaan alat bahan bakar air berupa kendaraan berbahan bakar air (watercar) yang telah dirilis sejak tahun 1805 oleh beberapa peneliti dan ilmuwan-ilmuwan. Berikut percobaan yang dilakukan beberapa ilmuwan dalam kaitannya dengan penggunaan air sebagai bahan bakar.
Isaac de Rivaz , seorang ilmuwan asal Swiss. Ketika ia melakukan penelitiannya minyak bumi belum ditemukan sebagai bahan bakar. Ia merancang dan membuat sendiri mesin pembakaran dalam, yang merupakan pertama kalinya ilmuwan pertama yang mengunakan gas hidrogen untuk menjalankan mobil dengan cara mengelektrolisis air.
Isaac de Rivaz , seorang ilmuwan asal Swiss. Ketika ia melakukan penelitiannya minyak bumi belum ditemukan sebagai bahan bakar. Ia merancang dan membuat sendiri mesin pembakaran dalam, yang merupakan pertama kalinya ilmuwan pertama yang mengunakan gas hidrogen untuk menjalankan mobil dengan cara mengelektrolisis air.
Yull Brown, ia seorang peneliti dari Australia. Ia berhasil menjalankan kendaraannya yang menggunakan air sebagai bahan bakar. Dalam kendaraannya sama seperti yang dilakukan Isaac de Rivaz, yaitu dengan mengelektrolisis air. Gas yang dihasilkan dari proses elektrolisis tersebut dinamakannya brown gas.
Stanley Meyer, berasal dari Ohio, Amerika Serikat. Penelitiannya berhasil mendesain dan menjalankan mobilnya tanpa menggunakan bahan bakar minyak, melainkan dengan berbahan bajar hidrogen yang berasal dari air. Stanley Meyer adalah penemu teknologi bahan bakar air yang paling sempurna yang dapat berhasil diaplikasikan pada kendaraan.
Lewat penemuan dan percobaan yang dilakukan tersebut, menjadi dasar acuan teknologi mengirit bahan bakar menggunakan air, yaitu dengan proses elektrolisis air yang menghasilkan gas hidrogen hidrogen oksida(HHO) atau gas brown (berasal dari nama penemunya Yull Brown) yang dapat menghemat konsumsi bahan bakar pada kendaraan bermotor.
Jelang tahun 2006 ke tahun 2007, teknologi ini mulai berkembang pesat. Pada tahun 2008 teknologi ini makin banyak mendapat perhatian yang cukup besar dari beberapa negara seperti India, Jerman, Afrika Selatan, Kanada, Cina, dan Indonesia, khususnya negara yang pencinta hemat bahan bakar. Di Indonesia cukup banyak pula beberapa peneliti yang melakukan eksperimen dengan teknologi ini. Seperti Voll Johanes Bosco di Palu, Ir. FX Agus Unggul Santoso, dosen Sanata Dharma, Joko Suprapto di Jawa Timur, dan beberapa peneliti dan kaum awam yang sudah mulai menerapkan dan meneliti teknologi penghemat bahan bakar ini.
2.3. Hidrogen sebagai Alat Untuk Meningkatkan Performa Sepeda Motor
2.3.1 Hidrogen
Hidrogen ( HHO ) adalah gas yang dihasilkan dari elektrolisa air dan baking soda (NaHCO3), Gas HHO ini yang akan kita campur dengan oksigen untuk dimasukkan ke piston pembakaran mesin melalui saringan udara masuk
Reaksi kimia yang terjadi dari hasil elektrolisis antara air dan baking soda adalah sebagai berikut :
 |
NaHCO3 + H2O -> NaOH + H2CO3
H2CO3 -> H2O + CO2
NaOH adalah endapan putih itu yang menyebabkan licin.
Hasil yang terbentuk dari reaksi NaHCO3 kemudian dielektrolisis sehingga menghasilkan gas Hidrogen atau HHO (Hidrogen-Hidrogen Oksigen).
Gambar 2.1 Molekul
Gambar 2.2 Contoh proses elektrolisa
Hidrogen adalah partikel yang sangat kecil, menghantam partikel lain, dan memotongnya menjadi partikel yang lebih kecil menjadi lebih kecil lagi. Sehingga apa yang terjadi adalah Hidrogen ini memperkaya campuran bahan bakar yang menjadikan kandungan oktannya (octan rating) meningkat dengan oksigen, dan mampu membakar lebih banyak dan lebih sempurna.
Pada akhirnya menyempurnakan performa mesin akan membersihkan dirinya sendiri setiap hari, sehingga efek yang dihasilkan adalah suara mesin lebih halus dan tidak berisik. Selain itu daya pada mesin akan semakin bertambah. Teknologi ini tidak sanggup bekerja pada kendaraan dengan bertumpu pada air semata. Maka itu tujuan kita disini adalah bukan menggantikan bahan bakar solar, tetapi membuatnya lebih hemat dan sempurna sehingga performa motor dapat ditingkatkan juga.
Gas hasil elektrolisa antara air dan baking soda dinamakan brown gas atau watergas atau gas HHO. Campuran dari water gas dan bahan bakar ini disebut bahan bakar ”Hybrid air”
|
Gambar 2.3 Contoh skema rangkaian electrolyzer2.3.2 Katalis
Katalis adalah suatu bahan yang digunakan untuk memulai reaksi dengan bahan lain. Katalis yang kita gunakan adalah Natrium bikarbonat karena mudah didapat, murah dan tidak berbahaya. Natrium bikarbonat adalah senyawa kimia dengan rumus NaHCO3. Dalam penyebutannya kerap disingkat menjadi bicnat. Senyawa ini termasuk kelompok garam dan telah digunakan sejak lama.
Senyawa ini disebut juga baking soda (soda kue), Sodium bikarbonat, natrium hidrogen karbonat, dan lain-lain. Senyawa ini merupakan kristal yang sering terdapat dalam bentuk serbuk. Natrium bikarbonat larut dalam air. Senyawa ini digunakan dalam roti atau kue karena bereaksi dengan bahan lain membentuk gas karbon dioksida.
NaHCO3 umumnya diproduksi melalui proses Solvay, yang memerlukan reaksi natrium klorida, amonia, dan karbon dioksida dalam air. NaHCO3 diproduksi sebanyak 100 000 ton/tahun (2001).
Soda kue juga diproduksi secara komesial dari soda abu (diperoleh melalui penambangan bijih trona, yang dilarutkan dalam air lalu direaksikan dengan karbon dioksida. Lalu NaHCO3 mengendap sesuai persamaan berikut
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2 NaHCO3
2.3.3 Elektrolisis
Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Proses Elektrolisa sendiri merupakan suatu proses pemisahan komponen kimia menjadi elemen dengan menggunakan aliran listrik. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan elektrolit. Pada elektrolisis, katoda merupakan kutub negatif dan anoda merupakan kutub positif.
Pada umumnya alat tersebut berupa kotak dengan 4 kaki yang terbuat dari logam yang merupakan elektroda-elektroda dengan muatan kutub negatif dan positif, yang apabila dilalui aliran listrik dan dicelupkan ke dalam cairan penghantar listrik (yang ada mineralnya), maka elemen kimia bermuatan negatif akan menuju ke kutub positif, dan sebaliknya, elemen yang bermuatan positif akan menuju ke kutub negatif.
Jika alat tes elektrolisa ini dimasukkan ke dalam air yang mengandung mineral, akan selalu timbul gumpalan atau endapan yang berwarna coklat, hijau, kehitam-hitaman ataupun warna lain, tergantung pada jenis mineral yang ada dalam air tersebut. Mineral atau elektrolit yang tadinya dalam keadaan terlarut (dissolved solids), oleh proses elektrolisa menjadi tak terlarut dan tampak sebagai Endapan atau Kekeruhan. Jadi apa yang terlihat sebagai endapan atau “kotoran” sebetulnya tidak lain adalah mineral yang sekarang membentuk endapan, disamping itu terjadi pula penambahan endapan dan kekeruhan yang berasal dari pelepasan zat atau elemen yang berasal dari elektroda yang dipakai karena proses elektrolisa ini. Zat yang terlepas dari elektroda adalah sama dengan bahan elektroda itu sendiri, kalau bahan elektrodanya zat besi, maka yang dilepaskan adalah zat besi yang terlihat sebagai endapan yang berwarna Merah- Coklat.
2.3.4 Elektrolit
Elektrolit adalah suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik, ion-ion merupakan atom-atom bermuatan elektrik. Elektrolit bisa berupa air, asam, basa atau berupa senyawa kimia lainnya. Elektrolit umumnya berbentuk asam, basa atau garam. Beberapa gas tertentu dapat berfungsi sebagai elektrolit pada kondisi tertentu misalnya pada suhu tinggi atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identik dengan asam, basa, dan garam kuat. Elektrolit merupakan senyawa yang berikatan ion dan kovalen polar. Sebagian besar senyawa yang berikatan ion merupakan elektrolit sebagai contoh ikatan ion NaCl yang merupakan salah satu jenis garam yakni garam dapur. NaCl dapat menjadi elektrolit dalm bentuk larutan dan lelehan. atau bentuk liquid dan aqueous. sedangkan dalam bentuk solid atau padatan senyawa ion tidak dapat berfungsi sebagai elektrolit.
2.3.5 Mesin motor 4 strokes
Alat yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga penggerak disebut mesin atau motor bakar (heat engine). Tenaga panas yang dihasilkan didalam mesin, disebut motor pembakar luar (external combustion engine) dan tenaga panas yang dihasilkan didalam mesin, disebut motor pembakar dalam(internal combustion engine). Motor pembakaran dalam dibedakan berdasarkan pada proses kerjanya yaitu motor 4 tak dan motor 2 tak.
B. Bagian mesin pada sepeda motor 4 strokes
Gambar 2.4 Komponen mesin motor 4 strokes
¨ Piston
Piston selalu bergerak bolak-balik didalam silinder dan dihubungkan dengan batang piston dengan pin piston. Piston memutar poros engkol (crank shaft) melalui batang piston selalu bersinggungan dengan tekanan dan temperatur tinggi. Oleh sebab itu piston harus dibuat oleh bahan yang ringan, kuat, tahan panas dan tahan aus. Bahan piston umumnya terbuat dari campuran almunium. Tipe lainnya yang keliling luar dilapisi timah agar tahan singgungan dengan dinding silinder. Permukaan piston terbentuk atas bermacam-macam tipe dengan tujuan untuk membentuk ruang bakar dan menimbulkan pusaran bahan bakar pada saat penyemprotan.
Gambar 2.5 Piston
¨ Ring piston
Ring torak ada dua macam yaitu ring kompresi dan ring oli, ring kompresi untuk mencegah kebocoran kompresi dan gas pembakarannya, serta menyalurkan sebagian panas dari torak ke air pendingin melalui dinding silinder. Ring oli berfungsi untuk mengikis sisa oli yang telah melumasi pada dinding dalam silinder, serta memberi oli pelumas pada bagian ujung kecil batang torak. Umumnya ring torak terbuat dari besi tuang khusus dan mempunyai sifat tahan panas, tahan aus dan mempunyai gaya pegas. Ada juga ring torak yang permukaan luarnya dilapisi chrome agar lebih tahan terhadap keausan serta untuk memperbaiki penyesuaian permukaan antara ring dengan dinding silinder.Gambar 2.6 Ring piston
¨ Batang piston ( piston rod )
Batang piston berfungsi untuk menghubungkan piston dengan poros engkol (crankshaft) dan mengubah gerakan bolak-balik menjadi gerakan berputar poros engkol. Agar bagian batang piston ini dapat berayun maka pada bagian pemasangan piston digunakan bos dan pada bagian pemasangan poros engkol digunakan bantalan.
Gambar 2.7 Piston rod
¨ Poros engkol ( crankshaft )
Poros engkol berfungsi untuk mengubah gerak bolak-balik torak menjadi gerak putar melalui batang torak. Poros engkol terdiri dari pena engkol, jurnal engkol da lengan engkol yang ditempa dari baja karbon atau baja khusus. Poros engkol dipasang terhadap blok silinder pada bagian jurnal ini. Baik jurnal engkol maupun pena engkol dikeraskan dengan cara induksi untuk mengatasi pengausan. Pada bagian depan poros engkol dipasang gigi poros engkol untuk menggerakkan sistem klep dan pulley engkol untuk memutar kipas, pompa air, alternator dan bagian belakang dipasang roda gila (fly wheel). Bobot pengimbang (Balancing weight) dipasang pada lengan engkol untuk menghilangkan ketidakseimbangan dalam perputaran motornya.
Gambar 2.8 Cranksaft
¨ Katup ( Inlet & Outlet valve )
Klep berfungsi untuk memasukkan udara dan membuang gas hasil pembakaran dengan cara membuka dan menutup klep pada saat yang tepat. Sistem klep terdiri dari klep dan pegas untuk membuka dan menutup langsung ruang bakar, gigi timing untuk memindahkan putaranporos engkol ke poros nok, tappet (pengangkat klep) untuk membuka dan menutup klep oleh perputaran poros nok, batang pendorong (push rod), lengan pengungkit (rocker arm), pada motor dua tak tidak ada klep hisap, akan tetapi ada lubang bilas (scavenging port).
¨ Injektor
Mensuplay, membersihkan, dan mengabutkan bahan bakar ke dalam ruang bakar.
¨ Feed pump
Feed pump memompa bahan bakar dari tangki bahan bakar kemudian disalurkan ke filter bahan bakar kemudian disalurkan menuju injector.
¨ Rocker arm
Rocker arm berfungsi untuk menekan katup agar terbuka atau menutup dengan bantuan atau gerakkan dari camshaft, dan juga berfungsi untuk mensetting kerenggangan/clearance katup.
¨ Oil pump
Oil pump berfungsi untuk memompa minyak pelumas dari sump tank atau carter yang kemudian didistribusikan ke semua bagian-bagian dan komponen-komponen mesin, terutama yang saling bergesekkan agar pelumasan dalam mesin terjadi secara baik dan merata.Gambar 2.9 Oil pump
Oil filter dan strainer berfungsi untuk menyaring semua kotoran dan geram-geram yang terkandung pada minyak pelumas sebelum didistribusikan ke bagian-bagian mesin.
¨ Fuel Filter
Fuel filter berfungsi untuk menyaring semua kotoran-kotoran yang akan masuk ke fuel pump, sehingga bahan bakar yang diinjeksikan benar-benar bersih dan menyebabkan pembakaran yang optimal.
¨ Push rod ( pin rod )
Push rod berfungsi sebagai pendorong rocker arm agar dapat menekan katup, melalui mekanisme gerak camchaft.
C. Cara kerja mesin 4 strokes
Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as (camshaft).
Empat proses tersebut terbagi dalam siklus :Langkah hisap
Gambar 2.10 Langkah piston hisap
Langkah hisap : Bertujuan untuk memasukkan kabut udara – bahan bakar ke dalam silinder. Sebagaimana tenaga mesin diproduksi tergantung dari jumlah bahan-bakar yang terbakar selama proses pembakaran.
Langkah KompresiGambar 2.11 Langkah piston kompresi
Dimulai saat klep inlet menutup dan piston terdorong ke arah ruang bakar akibat momentum dari kruk as dan flywheel.
Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga.
Prosesnya sebagai berikut :
1. Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA
2. Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup
3. Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber)
4. Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran
5. Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat)
6. Noken as mencapai 180 derajat
Langkah Tenaga Gambar 2.12 Langkah piston tenaga
Dimulai ketika campuran udara/bahan-bakar dinyalakan oleh busi. Dengan cepat campuran yang terbakar ini merambat dan terjadilah ledakan yang tertahan oleh dinding kepala silinder sehingga menimbulkan tendangan balik bertekanan tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore. Gerakan linier dari piston ini dirubah menjadi gerak rotasi oleh kruk as. Enersi rotasi diteruskan sebagai momentum menuju flywheel yang bukan hanya menghasilkan tenaga, counter balance weight pada kruk as membantu piston melakukan siklus berikutnya.
Prosesnya sebagai berikut :
1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar
2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB
3. Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka.
4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
6. Putaran Noken As 270 derajat BUANG
Exhaust strokeGambar 2.13 Langkah piston exhaust stroke
Langkah buang menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja mesin yang lembut dan efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder menuju pipa knalpot. Proses ini harus dilakukan dengan total, dikarenakan sedikit saja terdapat gas sisa pembakaran yang tercampur bersama pemasukkan gas baru akan mereduksi potensial tenaga yang dihasilkan.
Prosesnya adalah :
1. Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA
2. Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh
3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot
4. Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat)
5. Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat)
Prosesnya adalah ;
1. Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB).
2. Klep inlet terbuka, bahan bakar masuk ke silinder
3. Kruk As berputar 180 derajat
4. Noken As berputar 90 derajat
5. Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder
2.3.6 Manfaat dan keuntungan alat
Berkembangnya dan makin banyaknya penggunaan alat penghemat bahan bakar menggunakan air ini akan menolong kekhawatiran kita akan makin mahalnya harga bahan bakar minyak sekarang ini, dan kelangkaannya pula. Karena banyak manfaat yang dapat diperoleh dari penggunaan alat ini. Salah satunya juga menguntungkan terhadap kebersihan lingkungan. Selengkapnya akan dibahas lebih lanjut lagi di bawah ini beberapa manfaat dan keuntungan dari pemakaian alat pengirit bahan bakar ini pada kendaraan.
1. Menghemat penggunaan bahan bakar pada kendaraan
Dengan penggunaan alat ini pada kendaraan bermotor makin menambah efisiensi bahan bakar yang digunakan. Karena gas brown yang dihasilkan dari alat ini, pada saat bercampur dengan bahan bakar (bensin) dalam mesin di ruang bakar, gas tersebut dapat menaikan tingkat bilangan oktan pada bahan bakar. Akibat nya bahan bakar yang di gunakan menjadi makin optimal dan efisien digunakan. Karena makin tinggi nilai tingkat oktan suatu bahan bakar pembakaran yang terjadi makin sempurna.
2. Meningkatkan tenaga kendaraan
Penggunaan alat ini pada kendaraan dapat meningkatkan power/tenaga mesin kendaraan, kuat untuk jalan menanjak walaupun menggunakan gigi tinggi. Hal ini bisa terjadi ada kaitan nya dengan penambahan gas brown/ HHO hasil alat pengirit bahan bakar itu, yang menyebabkan pembakaran pada mesin makin sempurna. Akibat makin sempurnanya pembakaran, kinerja mesin juga
makin meningkat dari biasanya
3. Dapat merawat mesin menjadi lebih awet
Keuntungan lain yaitu, dengan penggunaan alat ini pada kendaraan mesin kendaraan pun bisa makin menjadi awet. Hal ini karena gas brown hasil alat penghemat bahan bakar tersebut meningkatkan pembakaran menjadi makin sempurna membuat bahan bakar yang digunakan pada mesin dibakar habis dan sempurna untuk menggerakkan mesin. Sehingga berdampak dapat mengurangi sisa-sias karbon akibat pembakaran pada kendaraan dan dapat memperlambat kehausan komponen mesin serta kerusakan yang terjadi dalam mesin. Gas brown ini juga dapat pula membersihkan karbon deposit yang ada dalam ruang pembakaran mesin, dan membuat suhu mesin terjaga stabil dan lebih dingin.
4. Membuat suara mesin menjadi halus
Suara mesin makin halus karena penggunaan alat ini yang dapat menghasilkan gas HHO, yang mengoptimalkan kerja mesin. Dan melindungi mesin dari kotoran karbon sisa pembakaran, menyebabkan suara kerja mesin yang jadi lebih halus.
5. Mengurangi polusi dari kendaraan
Pembakaran yang sempurna terjadi dengan penggunaan alat ini di kendaraan. Hasilnya membuat dalam komponen-komponen dalam mesin menjadi lebih bersih, dan mengurangi kandungan karbon dalam mesin, juga kandungan karbon pada gas hasil pembakaran mesin pada kendaraan. Gas CO yang dihasilkan dan dikeluarkan di knalpot kendaraan, kandungan karbon yang beracun buat lingkungan menjadi makin berkurang, dan terganti dengan beberapa gas hidrogen hidrogen oksida yang merupakan hasil dari alat pengirit bahan bakar ini. (Hidayatullah, Peompida dan F.Mustari . 2008 : 45- 46)
2.4 Cara kerja elektroliser pada ruang bakar
Proses yang terjadi dalam alat penghemat bahan bakar ini yaitu proses penguraian unsur-unsur pembentuk air, yang disebut proses elektrolisis air. Proses ini berlangsung agar air dapat digunakan sebagai campuran bahan bakar. Dengan menggunakan arus listrik, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua electron. Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H2 2H+ + 2e- H2 dan ion hidroksida (OH-). Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katoda. 2O2- O2 + 2e-
Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut:
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan oleh reaksi tersebut membentuk berupa gelembung-gelmbung yang mengumpul di sekitar elektroda. Elektrolisis ini merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yan terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda (katoda dan (anoda) dan larutan elektrolit.
Proses ini terjadi dan berlangsung dalam alat pengirit bahan bakar menggunakan air yang disebut dengan elektroliser. Di dalam elektroliser, air (H2O) dipecah menjadi gas HHO atau sering disebut sebagai brown gas. Elektroliser menghasilkan hidrogen dengan cara mengalirkan arus listrik pada media air yang mengandung larutan elektrolit. Medan magnet akan mengubah struktur atom Hidrogen dan Oksigen pada air dari bentuk diatomic menjadi monoatomik. Selain itu, ikatan neutron yang mengikat partikel H dan O akan terlepas, sehingga partikel H akan tertarik ke kutub positif dan partikel O akan
Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut:
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan oleh reaksi tersebut membentuk berupa gelembung-gelmbung yang mengumpul di sekitar elektroda. Elektrolisis ini merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yan terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda (katoda dan (anoda) dan larutan elektrolit.
Proses ini terjadi dan berlangsung dalam alat pengirit bahan bakar menggunakan air yang disebut dengan elektroliser. Di dalam elektroliser, air (H2O) dipecah menjadi gas HHO atau sering disebut sebagai brown gas. Elektroliser menghasilkan hidrogen dengan cara mengalirkan arus listrik pada media air yang mengandung larutan elektrolit. Medan magnet akan mengubah struktur atom Hidrogen dan Oksigen pada air dari bentuk diatomic menjadi monoatomik. Selain itu, ikatan neutron yang mengikat partikel H dan O akan terlepas, sehingga partikel H akan tertarik ke kutub positif dan partikel O akan
tertarik ke kutub negatif.
Hasil proses tersebut nampak berupa gelembung-gelembung yang terlihat dalam tabung elektroliser. Gelembung tersebut akan terus bertambah dan naik ke permukaan air. Saat gelembung gas hidrogen dan oksigen terlepas dari permukaan air, partikel gas tersebut akan berikatan kembali ruang udara sebagai brown gas atau gas HHO. Brown gas merupakan bahan bakar yang kuat, bersih, dan mengurangi emisi gas buang, yang merupakan inti dari teknologi yang dapat mengirit penggunaan bahan bakar menggunakan air ini.
Hasil proses tersebut nampak berupa gelembung-gelembung yang terlihat dalam tabung elektroliser. Gelembung tersebut akan terus bertambah dan naik ke permukaan air. Saat gelembung gas hidrogen dan oksigen terlepas dari permukaan air, partikel gas tersebut akan berikatan kembali ruang udara sebagai brown gas atau gas HHO. Brown gas merupakan bahan bakar yang kuat, bersih, dan mengurangi emisi gas buang, yang merupakan inti dari teknologi yang dapat mengirit penggunaan bahan bakar menggunakan air ini.
2.4.1 Alternatif penggunaan gas HHO
Menurut para peneliti Hidrogen bukan saja dapat diterapkan sebagai penghemat bahan bakar tetapi juga sangat bermanfaat untuk berbagai tujuan dan kepentingan diantaranya :
- Pengelasan dan penyambungan ( welding and brazing ).
- Sebagai pengganti gas elpiji untuk kompor dalam rumah tangga.
- Untuk pemotongan kaca ( glass cutting ).
- Untuk memproduksi Hydrogen.
2.4.2 Tahapan proses elektrolisa
- Pembuatan alat elektrolisa ( electrolyser ).
- Pencampuran air dan baking soda dengan takaran yang sesuai.
- Menghubungkan daya pada aki (baterai) dengan elektroliser
- Pemasangan alat elektrolisa dimotor diesel.
2.5 Pendekatan Fungsional Dan Struktural.
Dengan membuat alat elektroliser ini diharapkan dapat mengurangi konsumsi penggunaan minyak bumi sebagai bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbarui. Selain itu juga untuk mengetahui efisiensi penggunaan bahan bakar dan pengaruhnya terhadap performa motor diesel dan efek terhadap lingkungan.
Teknologi ini diharapkan agar dapat bermanfaat dikalangan masyarakat umum karena melihat kondisi sekarang dimana harga minyak melambung tinggi dan berpengaruh terhadap naiknya biaya dan kebutuhan hidup masyarakat. Bukan rahasia umum lagi tiap kali terjadi kenaikan bahan bakar minyak selalu diikuti dengan barang - barang lainnya terutama kebutuhan pokok. Alat ini dapat dikonstruksi dalam waktu relative singkat sekaligus akrab terhadap lingkungan. Serta pengaruh terhadap mesin cukup baik karena pembakaran yang terjadi setelah dipasang alat ini menjadi lebih sempurna. Untuk para nelayan dan para pengguna motor diesel alat ini diharapkan dapat menghemat solar yang harganya semakin naik, untuk itu kami mendesain alat elektroliser seefisien mungkin sehingga dapat memenuhi kebutuhan masyarakat.
Hal ini dimaksudkan agar harganya lebih terjangkau untuk masyarakat khususnya para pengguna motor diesel. Alat ini tidak memerlukan perawatan yang terlalu rumit dikarenakan alat ini relative sederhana.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar