Menganalisa
Sendiri Hasil Test Emisi Gas Buang
Sudah uji
emisi belum?
Lazimnya kalau di bengkel, sekalian Tune-Up, sembari diakhiri dengan istilah Setel/Check CO.
Bukan hanya soal masalah pencemaran lingkungan, tapi dari uji emisi kita bisa mengetahui apakah ada kerusakan pada mobil kita dan tentunya bisa membuat hemat BBM.
Dalam mendukung usaha pelestarian lingkungan hidup, negara-negara di dunia mulai menyadari bahwa gas buang kendaraan merupakan salah satu polutan atau sumber pencemaran udara terbesar oleh karena itu, gas buang kendaraan harus dibuat â€Å“sebersih†mungkin agar tidak mencemari udara.
Lazimnya kalau di bengkel, sekalian Tune-Up, sembari diakhiri dengan istilah Setel/Check CO.
Bukan hanya soal masalah pencemaran lingkungan, tapi dari uji emisi kita bisa mengetahui apakah ada kerusakan pada mobil kita dan tentunya bisa membuat hemat BBM.
Dalam mendukung usaha pelestarian lingkungan hidup, negara-negara di dunia mulai menyadari bahwa gas buang kendaraan merupakan salah satu polutan atau sumber pencemaran udara terbesar oleh karena itu, gas buang kendaraan harus dibuat â€Å“sebersih†mungkin agar tidak mencemari udara.
Pada
negara-negara yang memiliki standar emisi gas buang kendaraan yang ketat, ada 5
unsur dalam gas buang kendaraan yang akan diukur yaitu senyawa HC, CO, CO2,
O2 dan senyawa NOx. Sedangkan pada negara-negara yang standar
emisinya tidak terlalu ketat, hanya mengukur 4 unsur dalam gas buang yaitu
senyawa HC, CO, CO2 dan O2.
Emisi
Senyawa Hidrokarbon
Bensin adalah senyawa hidrokarbon, jadi setiap HC yang didapat di gas buang kendaraan menunjukkan adanya bensin yang tidak terbakar dan terbuang bersama sisa pembakaran. Apabila suatu senyawa hidrokarbon terbakar sempurna (bereaksi dengan oksigen) maka hasil reaksi pembakaran tersebut adalah karbondioksida (CO2) dan air(H¬2O). Walaupun rasio perbandingan antara udara dan bensin (AFR=Air-to-Fuel-Ratio) sudah tepat dan didukung oleh desain ruang bakar mesin saat ini yang sudah mendekati ideal, tetapi tetap saja sebagian dari bensin seolah-olah tetap dapat â€Å“bersembunyi†dari api saat terjadi proses pembakaran dan menyebabkan emisi HC pada ujung knalpot cukup tinggi.
Bensin adalah senyawa hidrokarbon, jadi setiap HC yang didapat di gas buang kendaraan menunjukkan adanya bensin yang tidak terbakar dan terbuang bersama sisa pembakaran. Apabila suatu senyawa hidrokarbon terbakar sempurna (bereaksi dengan oksigen) maka hasil reaksi pembakaran tersebut adalah karbondioksida (CO2) dan air(H¬2O). Walaupun rasio perbandingan antara udara dan bensin (AFR=Air-to-Fuel-Ratio) sudah tepat dan didukung oleh desain ruang bakar mesin saat ini yang sudah mendekati ideal, tetapi tetap saja sebagian dari bensin seolah-olah tetap dapat â€Å“bersembunyi†dari api saat terjadi proses pembakaran dan menyebabkan emisi HC pada ujung knalpot cukup tinggi.
Untuk mobil
yang tidak dilengkapi dengan Catalytic Converter (CC), emisi HC yang dapat
ditolerir adalah 500 ppm dan untuk mobil yang dilengkapi dengan CC, emisi HC
yang dapat ditolerir adalah 50 ppm.
Emisi HC ini
dapat ditekan dengan cara memberikan tambahan panas dan oksigen diluar ruang
bakar untuk menuntaskan proses pembakaran. Proses injeksi oksigen tepat setelah
exhaust port akan dapat menekan emisi HC secara drastis. Saat ini, beberapa
mesin mobil sudah dilengkapi dengan electronic air injection reaction pump yang
langsung bekerja saat cold-start untuk menurunkan emisi HC sesaat sebelum CC
mencapai suhu kerja ideal.
Apabila
emisi HC tinggi, menunjukkan ada 3 kemungkinan penyebabnya yaitu CC yang tidak
berfungsi, AFR yang tidak tepat (terlalu kaya) atau bensin tidak terbakar
dengan sempurna di ruang bakar. Apabila mobil dilengkapi dengan CC, maka harus
dilakukan pengujian terlebih dahulu terhadap CC denganc ara mengukur perbedaan
suhu antara inlet CC dan outletnya. Seharusnya suhu di outlet akan lebih tinggi
minimal 10% daripada inletnya.
Apabila CC
bekerja dengan normal tapi HC tetap tinggi, maka hal ini menunjukkan gejala
bahwa AFR yang tidak tepat atau terjadi misfire. AFR yang terlalu kaya akan
menyebabkan emisi HC menjadi tinggi. Ini bias disebabkan antara lain kebocoran
fuel pressure regulator, setelan karburator tidak tepat, filter udara yang
tersumbat, sensor temperature mesin yang tidak normal dan sebagainya yang dapat
membuat AFR terlalu kaya. Injector yang kotor atau fuel pressure yang terlalu
rendah dapat membuat butiran bensin menjadi terlalu besar untuk terbakar dengna
sempurna dan ini juga akan membuat emisi HC menjadi tinggi. Apapun alasannya,
AFR yang terlalu kaya juga akan membuat emisi CO menjadi tinggi dan bahkan
menyebabkan outlet dari CC mengalami overheat, tetapi CO dan HC yang tinggi
juga bisa disebabkan oleh rembasnya pelumas ke ruang bakar.
Apabila
hanya HC yang tinggi, maka harus ditelusuri penyebab yang membuat ECU
memerintahkan injector untuk menyemprotkan bensin hanya sedikit sehingga AFR
terlalu kurus yang menyebabkan terjadinya intermittent misfire. Pada mobil yang
masih menggunakan karburator, penyebab misfire antara lain adalah kabel busi
yang tidak baik, timing pengapian yang terlalu mundur, kebocoran udara
disekitar intake manifold atau mechanical problem yang menyebabkan angka
kompresi mesin rendah.
Untuk mobil
yang dilengkapi dengan sistem EFI dan CC, gejala misfire ini harus segera
diatasi karena apabila didiamkan, ECU akan terus menerus berusaha membuat AFR
menjadi kaya karena membaca bahwa masih ada oksigen yang tidak terbakar ini.
Akibatnya CC akan mengalami overheat.
Emisi Karbon
Monoksida (CO)
Gas karbonmonoksida adalah gas yang relative tidak stabil dan cenderung bereaksi dengan unsur lain. Karbon monoksida, dapat diubah dengan mudah menjadi CO2 dengan bantuan sedikit oksigen dan panas. Saat mesin bekerja dengan AFR yang tepat, emisi CO pada ujung knalpot berkisar 0.5% sampai 1% untuk mesin yang dilengkapi dengan sistem injeksi atau sekitar 2.5% untuk mesin yang masih menggunakan karburator. Dengan bantuan air injection system atau CC, maka CO dapat dibuat serendah mungkin mendekati 0%.
Gas karbonmonoksida adalah gas yang relative tidak stabil dan cenderung bereaksi dengan unsur lain. Karbon monoksida, dapat diubah dengan mudah menjadi CO2 dengan bantuan sedikit oksigen dan panas. Saat mesin bekerja dengan AFR yang tepat, emisi CO pada ujung knalpot berkisar 0.5% sampai 1% untuk mesin yang dilengkapi dengan sistem injeksi atau sekitar 2.5% untuk mesin yang masih menggunakan karburator. Dengan bantuan air injection system atau CC, maka CO dapat dibuat serendah mungkin mendekati 0%.
Apabila AFR
sedikit saja lebih kaya dari angka idealnya (AFR ideal = lambda = 1.00) maka
emisi CO akan naik secara drastis. Jadi tingginya angka CO menunjukkan bahwa
AFR terlalu kaya dan ini bisa disebabkan antara lain karena masalah di fuel
injection system seperti fuel pressure yang terlalu tinggi, sensor suhu mesin
yang tidak normal, air filter yang kotor, PCV system yang tidak normal,
karburator yang kotor atau setelannya yang tidak tepat.
Emisi Karbon
Dioksida (CO2)
Konsentrasi CO2 menunjukkan secara langsung status proses pembakaran di ruang bakar. Semakin tinggi maka semakin baik. Saat AFR berada di angka ideal, emisi CO2 berkisar antara 12% sampai 15%. Apabila AFR terlalu kurus atau terlalu kaya, maka emisi CO2 akan turun secara drastis. Apabila CO2 berada dibawah 12%, maka kita harus melihat emisi lainnya yang menunjukkan apakah AFR terlalu kaya atau terlalu kurus.
Konsentrasi CO2 menunjukkan secara langsung status proses pembakaran di ruang bakar. Semakin tinggi maka semakin baik. Saat AFR berada di angka ideal, emisi CO2 berkisar antara 12% sampai 15%. Apabila AFR terlalu kurus atau terlalu kaya, maka emisi CO2 akan turun secara drastis. Apabila CO2 berada dibawah 12%, maka kita harus melihat emisi lainnya yang menunjukkan apakah AFR terlalu kaya atau terlalu kurus.
Perlu
diingat bahwa sumber dari CO2 ini hanya ruang bakar dan CC. Apabila CO2 terlalu
rendah tapi CO dan HC normal, menunjukkan adanya kebocoran exhaust pipe.
Oksigen (O2)
Konsentrasi dari oksigen di gas buang kendaraan berbanding terbalik dengan konsentrasi CO2. Untuk mendapatkan proses pembakaran yang sempurna, maka kadar oksigen yang masuk ke ruang bakar harus mencukupi untuk setiap molekul hidrokarbon.
Konsentrasi dari oksigen di gas buang kendaraan berbanding terbalik dengan konsentrasi CO2. Untuk mendapatkan proses pembakaran yang sempurna, maka kadar oksigen yang masuk ke ruang bakar harus mencukupi untuk setiap molekul hidrokarbon.
Dalam ruang
bakar, campuran udara dan bensin dapat terbakar dengan sempurna apabila bentuk
dari ruang bakar tersebut melengkung secara sempurna. Kondisi ini memungkinkan
molekul bensin dan molekul udara dapat dengan mudah bertemu untuk bereaksi
dengan sempurna pada proses pembakaran. Tapi sayangnya, ruang bakar tidak dapat
sempurna melengkung dan halus sehingga memungkinkan molekul bensin seolah-olah
bersembunyi dari molekul oksigen dan menyebabkan proses pembakaran tidak
terjadi dengan sempurna.
Untuk
mengurangi emisi HC, maka dibutuhkan sedikit tambahan udara atau oksigen untuk
memastikan bahwa semua molekul bensin dapat â€Å“bertemu†dengan molekul
oksigen untuk bereaksi dengan sempurna. Ini berarti AFR 14,7:1 (lambda = 1.00)
sebenarnya merupakan kondisi yang sedikit kurus. Inilah yang menyebabkan
oksigen dalam gas buang akan berkisar antara 0.5% sampai 1%. Pada mesin yang
dilengkapi dengan CC, kondisi ini akan baik karena membantu fungsi CC untuk
mengubah CO dan HC menjadi CO2.
Mesin tetap
dapat bekerja dengan baik walaupun AFR terlalu kurus bahkan hingga AFR mencapai
16:1. Tapi dalam kondisi seperti ini akan timbul efek lain seperti mesin
cenderung knocking, suhu mesin bertambah dan emisi senyawa NOx juga akan
meningkat drastis.
Normalnya
konsentrasi oksigen di gas buang adalah sekitar 1.2% atau lebih kecil bahkan
mungkin 0%. Tapi kita harus berhati-hati apabila konsentrasi oksigen mencapai
0%. Ini menunjukkan bahwa semua oksigen dapat terpakai semua dalam proses
pembakaran dan ini dapat berarti bahwa AFR cenderung kaya. Dalam kondisi
demikian, rendahnya konsentrasi oksigen akan berbarengan dengan tingginya emisi
CO. Apabila konsentrasi oksigen tinggi dapat berarti AFR terlalu kurus tapi
juga dapat menunjukkan beberapa hal lain. Apabila dibarengi dengan tingginya CO
dan HC, maka pada mobil yang dilengkapi dengan CC berarti CC mengalami
kerusakan. Untuk mobil yang tidak dilengkapi dengan CC, bila oksigen terlalu
tinggi dan lainnya rendah berarti ada kebocoran di exhaust sytem.
Emisi
senyawa NOx
Selain
keempat gas diatas, emisi NOx tidak dipentingkan dalam melakukan diagnose
terhadap mesin. Senyawa NOx adalah ikatan kimia antara unsur nitrogen dan
oksigen. Dalam kondisi normal atmosphere, nitrogen adalah gas inert yang amat
stabil yang tidak akan berikatan dengan unsur lain. Tetapi dalam kondisi suhu
tinggi dan tekanan tinggi dalam ruang bakar, nitrogen akan memecah ikatannya
dan berikatan dengan oksigen.
Senyawa NOx
ini sangat tidak stabil dan bila terlepas ke udara bebas, akan berikatan dengan
oksigen untuk membentuk NO2. Inilah yang amat berbahaya karena senyawa ini amat
beracun dan bila terkena air akan membentuk asam nitrat.
Tingginya
konsentrasi senyawa NOx disebabkan karena tingginya konsentrasi oksigen
ditambah dengan tingginya suhu ruang bakar. Untuk menjaga agar konsentrasi NOx
tidak tinggi maka diperlukan kontrol secara tepat terhadap AFR dan suhu ruang
bakar harus dijaga agar tidak terlalu tinggi baik dengan EGR maupun long valve
overlap. Normalnya NOx pada saat idle tidak melebihi 100 ppm. Apabila AFR
terlalu kurus, timing pengapian yang terlalu tinggi atau sebab lainnya yang
menyebabkan suhu ruang bakar meningkat, akan meningkatkan konsentrasi NOx dan
ini tidak akan dapat diatasi oleh CC atau sistem EGR yang canggih sekalipun.
Tumpukan
kerak karbon yang berada di ruang bakar juga akan meningkatkan kompresi mesin
dan dapat menyebabkan timbulnya titik panas yang dapat meningkatkan kadar NOx.
Mesin yang sering detonasi juga akan menyebabkan tingginya konsentrasi NOx.
Untuk
memudahkan kita menganalisa kondisi mesin, kita dapat memakai penjelasan
dibawah sebagai alat bantu :
1. Emisi CO
tinggi,
menunjukkan kondisi dimana AFR terlalu kaya (lambda < 1.00). Secara umum CO
menunjukkan angka efisiensi dari pembakaran di ruang bakar. Tingginya emisi CO disebabkan
karena kurangnya oksigen untuk menghasilkan pembakaran yang tuntas dan
sempurna.
Hal-hal yang
menyebabkan AFR terlalu kaya antara lain :
- Idle speed terlalu rendah.
- Setelan pelampung karburator yang tidak tepat menyebabkan bensin terlalu banyak.
- Air filter yang kotor.
- Pelumas mesin yang terlalu kotor atau terkontaminasi berat.
- Charcoal Canister yang jenuh.
- PCV valve yang tidak bekerja.
- Kinerja fuel delivery system yang tidak normal.
- Air intake temperature sensor yang tidak normal.
- Coolant temperature sensor yang tidak normal.
- Catalytic Converter yang tidak bekerja.
- Idle speed terlalu rendah.
- Setelan pelampung karburator yang tidak tepat menyebabkan bensin terlalu banyak.
- Air filter yang kotor.
- Pelumas mesin yang terlalu kotor atau terkontaminasi berat.
- Charcoal Canister yang jenuh.
- PCV valve yang tidak bekerja.
- Kinerja fuel delivery system yang tidak normal.
- Air intake temperature sensor yang tidak normal.
- Coolant temperature sensor yang tidak normal.
- Catalytic Converter yang tidak bekerja.
2. Normal
CO. Apabila AFR berada dekat atau tepat pada titik ideal (AFR 14,7 atau lambda
= 1.00) maka emisi CO tidak akan lebih dari 1% pada mesin dengan sistem injeksi
atau 2.5% pada mesin dengan karburator.
3. CO
terlalu rendah. Sebenarnya tidak ada batasan dimana CO dikatakan terlalu
rendah. Konsentrasi CO terkadang masih terlihat â€Å“normal†walaupun mesin
sudah bekerja dengan campuran yang amat kurus.
- www.saft7.com
–
4.Emisi HC
tinggi. Umumnya kondisi ini menunjukkan adanya kelebihan bensin yang tidak
terbakar yang disebabkan karena kegagalan sistem pengapian atau pembakaran yang
tidak sempurna. Konsentrasi HC diukur dalam satuan ppm (part per million).
Penyebab umumnya adalah sistem pengapian yang tidak mumpuni, kebocoran di
intake manifold, dan masalah di AFR.
Penyebab
lainnya adalah :
- Pembakaran yang tidak sempurna karena busi yang sudah rusak.
- Timing pengapian yang terlalu mundur.
- Kabel busi yang rusak.
- Kompresi mesin yang rendah.
- Kebocoran pada intake.
- Kesalahan pembacaan data oleh ECU sehingga menyebabkan AFR terlalu kaya.
- Pembakaran yang tidak sempurna karena busi yang sudah rusak.
- Timing pengapian yang terlalu mundur.
- Kabel busi yang rusak.
- Kompresi mesin yang rendah.
- Kebocoran pada intake.
- Kesalahan pembacaan data oleh ECU sehingga menyebabkan AFR terlalu kaya.
5.
Kosentrasi Oksigen. Menunjukkan jumlah udara yang masuk ke ruang bakar
berbanding dengan jumlah bensin. Angka ideal untuk oksigen pada emisi gas buang
adalah berkisar antara 1% hingga 2%.
6.
Konsentrasi oksigen tinggi. Ini menunjukkan bahwa AFR terlalu kurus.
Kondisi yang
menyebabkan antara lain :
- AFR yang tidak tepat.
- Kebocoran pada saluran intake
- Kegagalan pada sistem pengapian yang menyebabkan misfire
- AFR yang tidak tepat.
- Kebocoran pada saluran intake
- Kegagalan pada sistem pengapian yang menyebabkan misfire
7.
Konsentrasi oksigen rendah. Kondisi ini menunjukkan bahwa AFR terlalu kaya.
8.
Konsentrasi CO2 tinggi. Kondisi ini menunjukkan bahwa AFR berada dekat atau
tepat pada kondisi ideal.
9.
Konsentrasi CO2 rendah. Kondisi ini menunjukkan bahwa AFR terlalu kurus atau
terlalu kaya dan kebocoran pada exhaust system.
10.
Konsentrasi senyawa NOx. Senyawa NOx termasuk nitrit oksida (NO) atau nitrat
oksida (NO2) akan terbentuk bila suhu ruang bakar mencapai lebih dari 2500 derajat
Farenheit (1350 oC). Senyawa ini juga dapat terbentuk apabila mesin mendapat
beban berat.
11.
Konsentrasi NOx tinggi.
Kondisi ini
menunjukkan :
- EGR Valve tidak bekerja.
- AFR terlalu kurus.
- Spark Advancer yang tidak bekerja.
- Thermostatic Air Heater yang macet.
- Kerusakan pada cold air duct.
- Tingginya deposit kerak di ruang bakar.
- Catalytic Converter yang tidak normal.
- EGR Valve tidak bekerja.
- AFR terlalu kurus.
- Spark Advancer yang tidak bekerja.
- Thermostatic Air Heater yang macet.
- Kerusakan pada cold air duct.
- Tingginya deposit kerak di ruang bakar.
- Catalytic Converter yang tidak normal.
12.
Konsentrasi NOx rendah. Sebenarnya tidak ada batasan yang menyatakan emisi
senyawa NOx terlalu rendah. Umumnya NOx adalah 0 ppm saat mesin idle.
Berikutnya
adalah tabel untuk membantu kita membaca kemungkinan yang terjadi pada mesin
berdasarkan kombinasi emisi gas buang yang ada :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar