III. METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan Pengujian

Adapun alat-alat dan bahan yang digunakan dalam proses pengujian ini antara

lain :

1. Motor Bensin 4-langkah 110 cc

Pada penelitian ini, mesin uji yang digunakan adalah motor bensin 4-

langkah dengan merk Honda Absolute Revo. Untuk spesikasi dari mesin

uji yang digunakan adalah sebagai berikut :

Tipe mesin : 4 langkah, SOHC

Sistem pendinginan : Udara

Diameter x langkah : 50 x 55,6 mm

Volume langkah : 109,1 cc

Rasio Kompresi : 9,0 :1

Daya Maksimum : 8,46 PS/7.500 rpm

Torsi Maksimum : 0,86 kgf.m/5.500 rpm

Kopling : Tipe basah, ganda dan sentrifugal

Sistem pengapian : DC-CDI, Battery

Tahun pembuatan : 2009

30

Gambar 7. Sepeda motor Honda Absolute Revo

2. Alat yang digunakan

Berikut ini adalah alat-alat yang digunakan selama penelitian :

a. Mixer

Mixer digunakan untuk mengaduk campuran zeolit dan larutan asam

(H2SO4 dan HCl) pada proses aktivasi kimia dan penetralan pH zeolit.

Gambar 8. Mixer

b. Timbangan

Timbangan digunakan untuk menimbang zeolit-zeolit yang akan

digunakan dalam pengujian.

Gambar 9. Timbangan digital

31

c. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu pengujian stasisioner

dan waktu akselerasi.

d. Gelas ukur dengan ukuran 500 ml

Gelas ukur 500 ml digunakan untuk mengukur volume air mineral

yang digunakan dalam proses pembuatan tablet.

Gambar 10. Gelas ukur

e. PH Meter

Digunakan untuk mengukur kadar PH air dalam proses pencucian

sampai PH 7.

f. Ampia

Digunakan untuk memperhalus permukaan dan memadatkan

campuran zeolit dan tepung tapioka dengan menggunakan ukuran

tebal 3 mm.

Gambar 11. Ampia

32

g. Cetakan diameter 10 mm

Cetakan digunakan membuat cetakan tablet zeolit dengan ukuran

diameter 10 mm.

Cetakan diameter 10 mm

Gambar 12. Cetakan zeolit

h. Oven

Oven digunakan untuk mengeringkan zeolit yang telah diaktivasi

kimia dan digunakan untuk aktivasi fisik.

Gambar 13. Oven

i. Gelas ukur 50 ml

Gelas ukur digunakan untuk mengukur bensin yang digunakan dalam

tabung bensin dan sisa bensin yang digunakan dalam pengujian.

Gambar 14. Gelas ukur 50 ml

33

j. Tabung bensin

Tabung bensin digunakan wadah tabung bahan bakar ketika proses

pengambilan data sehingga tidak menggunakan tangki bahan bakar

motor agar lebih mudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan

bakar .

Tabung bensin pengujian

Gambar 15. Tabung bensin pengujian

k. Tachometer

Tachometer digunakan untuk mengukur putaran mesin.

Tachometer pengujian

Gambar 16. Tachometer sepeda motor

l. Kemasan zeolit

Kemasan zeolit dengan menggunakan bahan kawat yang besarnya

disesuaikan dengan ruang filter udara.

34

Gambar 17. Kemasan zeolit

3. Bahan utama

a. Zeolit alami

Zeolit alami yang digunakan untuk pengujian dalam penelitian ini

adalah jenis klinoptilolit, dengan komposisi kimia 64,37 % SiO2, 10,93

% Al2O3, 1,29 % Fe2O3, 0,16 % TiO2, 18,61 % L.O.I, 1,31 % CaO,

0,68 % MgO, 1,54 % K2O, 0,75 % Na2O (sumber: CV. MINATAMA).

Zeoli alam

Gambar 18. Zeolit

b. Larutan asam (H2SO4 dan HCl)

Larutan asam ini digunakan untuk mengaktivasi zeolit secara kimia

pada persiapan bahan. Setiap 1 gram zeolit diaktivasi dengan 7 ml

larutan asam (1 : 7).

35

c. Air aquades

Air ini dipakai untuk mencuci zeolit baik yang alami maupun yang

telah diaktivasi. Air ini digunakan sebagai bahan campuran untuk

perekat dengan persentasi 6 % dari campuran perekat.

Gambar 19. Aquades dalam kemasan

d. Air mineral

Air ini dipakai untuk mencuci zeolit baik yang alami maupun yang

telah diaktivasi.Pada zeolit yang telah diaktivasi bertujuan untuk

menetralkan kembali zeolit agar pHnya menjadi seimbang (pH 7). Dan

air yang digunakan adalah air mineral “GRAND” yang di produksi

oleh PT. WATERINDEX TIRTA LESTARI, Lampung.

Gambar 20. Galon isi ulang

e. Tepung tapioka

Tepung tapioka digunakan sebagai bahan perekat yang dicampur

dengan air aquades dengan campuran 20 % dari campuran perekat.

36

B. Persiapan Alat dan Bahan

1. Penimbangan Bahan

Setelah alat dan bahan dipersiapkan, maka terlebih dahulu massa zeolit

ditimbang menggunakan timbangan digital sesuai dengan seberapa banyak

zeolit yang akan diaktivasi. Selanjutnya membuat larutan aktivator sesuai

konsentrasi yang telah ditentukan. Pada penelitian ini menggunakan

larutan asam antara lain : H2SO4 dan HCl yang memiliki konsentrasi 0,1N;

0,2N; 0,3N; 0,5 N. Setiap proses pembuatan konsentrasi 0,1N; 0,2N; 0,3N;

0,5 N membutuhkan 1 kg zeolit untuk aktivasi kimia kimia asam H2SO4

dan HCl. Perbandingan antara zeolit dengan larutan asam adalah 1 : 7.

Larutan asam merupakan campuran dari air mineral ditambah dengan

larutan aktivator asam. Aktivasi zeolit 1 kg zeolit dibutuhkan 7 liter atau

7000 mL larutan asam activator. Dan valensi H+ untuk HCl adalah 1 mol

ekivalen dan H2SO4 adalah 2 mol ekivalen. Dari persamaan 1 dan

persamaan 2 massa aktivator yang dibutuhkan pada aktivasi dapat

diketahui (untuk perhitungan campuran normalitas dapat dilihat

dilampiran).

Table 1. Perhitungan komposisi aktivasi konsentrasi larutan

Aktivator

Asam

Massa Relatif

Aktivator (Mr)

Volume

zeolit (ml)

Normalitas

(N)

Massa aktivator

(gram)

H2SO4 98 7000 ml

0,1 34,3

0,2 68,6

0,3 102

37

0,5 171,5

HCl 36,5

0,1 25,55

0,2 51,1

0,3 76,5

0,5 127,75

2. Aktivasi Zeolit

Berikut ini adalah langkah-langkah pengaktivasian zeolit dengan larutan

asam-Fisik (H2SO4 dan HCl), yaitu :

1. Mempersiapkan zeolit, larutan asam, air mineral, timbangan digital,

labu Erlenmeyer, motor pengaduk (mixer), saringan, dan furnace.

2. Menimbang zeolit sesuai dengan yang dibutuhkan.

3. Membuat larutan asam dengan konsentrasi (0,1 N; 0,2 N; 0,3 N).

4. Menambahkan larutan asam pada zeolit dengan perbandingan 1 : 7

(setiap 1 gram zeolit diaktivasi dengan 7 ml larutan H2SO4).

5. Mengaduk campuran zeolit dan larutan asam dengan menggunakan

mixer selama 45 menit.

Gambar 21. Kontainer tempat pangadukan zeolit

38

6. Setelah proses pengadukan, memisahakan antara zeolit dengan larutan

asam

7. Mencuci zeolit dengan air mineral beberapa kali hingga pH 7.

8. Mengeringkan zeolit di dalam oven pada temperatur 110ºC selama 1

jam.

9. Menumbuk zeolit dan menyaring hingga berukuran 100 mesh.

Gambar 22. Tumpukan zeolit

10. Memanaskan air mineral dengan mencampurkan 6% tepung tapioka

dari total keseluruhan yang akan dibuat menjadi pelet hingga

mengental. (Perbandingan 74% zeolit, 6% tepung tapioka dan 20%

air).

11. Mencampur serbuk zeolit dengan tepung tapioka yang telah mengental

secara merata hingga membentuk campuran siap dicetak.

12. Menyeragamkan tebal campuran menggunakan ampia dengan ukuran

ketebalan 3 mm.

Gambar 23. Penyeragaman ketebalan campuran menggunakan ampia

39

13. Mencetak campuran menjadi pelet dengan ukuran diameter 10 mm.

Gambar 24. Zeolit pellet yang sudah dicetak

14. Memanaskan zeolit pelet dengan oven dengan temperatur 200 0C

selama 1 jam (aktivasi fisik).

Prosedur pengaktivasian zeolit dapat diilustrasikan dalam diagram alir yang

ditunjukkan pada gambar 25:

Mempersiapkan Alat dan Bahan

Menimbang zeolit

Membuat Larutan Kimia H2SO4 (0,1N;

0,2N; 0,3N) dan HCl (0,1N; 0,2N; 0,3N)

Mengaduk campuran zeolit dan larutan Kimia

Menambahkan Larutan Kimia pada zeolit

Menyaring zeolit dari larutan Kimia

A

Mulai

40

Gambar 25. Diagram alir proses pembuatan dan pengaktivasian zeolit

Zeolit pelet yang telah selesai diaktivasi selanjutnya akan dibungkus dengan

wadah yang terdiri dari kawat jaring dengan lapisan dalam berupa kain tipis.

Kawat jaring (kawat parabola) dimaksudkan agar zeolit pelet dapat tertata

rapih dan kokoh (tidak mudah goyah). Dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 26. Zeolit dalam kemasan

Zeolit pelet dikemas dengan beragam variasi berat, dari 40, 50 dan 60 gram.

Mencuci zeolit hingga pH 7

Mencetak zeolit pelet

Mengeringkan zeolit dengan oven

Menumbuk dan mengayak zeolit

Memanaskan zeolit pelet (aktivasi fisik)

A

Selesai

41

C. Prosedur Pengujian

Data yang diambil dalam pengujian ini adalah pengujian prestasi mesin pada

pengujian berjalan ini untuk melihat perbandingan karakteristik kondisi tanpa

zeolit dan menggunakan zeolit. Data yang diambil tiap pengujiannya pada

cuaca dan lokasi pengujian yang sama (permukaan kering) dengan beban

kendaraan dan cara berkendara yang juga sama. Adapun pengujian yang akan

dilakukan yaitu :

1. Konsumsi bahan bakar pada kecepatan konstan (50 km/jam) pada

jarak 5 km

Persiapan yang perlu dilakukan adalah tabung bensin berkapasitas 200 ml.

Kemudian tabung bensin disambungkan dengan rapat bersama selang

bensin dan diikat ke sisi samping sepeda motor, setelah itu botol tersebut

diisi dengan bensin yang sudah disiapkan. Kemudian dilakukan pengujian

dengan kondisi motor tanpa zeolit. Jarak tempuh dapat diukur pada

odometer dengan jarak 5 km. Bensin yang tersisa diukur dengan gelas

ukur, kemudian jumlah bensin awal dikurangkan dengan jumlah bensin

yang tersisa, maka didapatkan jumlah bensin yang terpakai pada kondisi

normal. Selanjutnya pengujian dengan kondisi motor dengan saringan

udara menggunakan zeolit. Dengan teknis pengambilannya data dilakukan

dengan cara berkendara yang sama (perpindahan gigi secara teratur dan

berjalan secara konstan), kondisi jalan yang sama dan pada kondisi jalan

yang kering. Pengujian dilakukan pada siang hari dengan beban kendaraan

yang sama. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat

dilihat di tabel 2.

42

Tabel 2. Data pengujian konsumsi bahan bakar pada kecepatan

konstan

No Normalitas

(N)

Massa

(Gram)

Konsumsi

vahan bakar

(ml)

Rata- rata

(ml)

1 2 3

1

0,1

40

2 50

3 60

4

0,2

40

5 50

6 60

7

0,3

40

8 50

9 60

10

0,5

40

11 50

12 60

2. Akselerasi dari keadaan diam 0 – 70 km/jam

Pada pengujian akselerasi, pengambilan data dilakukan dengan

menggunakan stopwatch, sehingga didapat waktu (detik) jarak tempuh.

Data yang diperoleh dalam bentuk waktu (sekon) dikarenakan percepatan

dari kendaraan yang diuji belum diketahui, sementara kecepatannya sudah

diketahui dari speedometer kendaraan bermotor. Pengujian akselerasi

menggunakan kondisi filter tanpa zeolit dan menggunakan zeolit cetak.

Setelah semua persiapan dilakukan, mobil yang telah dinyalakan harus

43

dalam keadaan berhenti (0 km/jam). Ketika gas mulai ditekan, stopwatch

mulai diaktifkan. Setelah sampai pada kecepatan yang diinginkan (70

km/jam), stopwatch dinon-aktifkan kemudian dicatat waktu tempuhnya.

Untuk mencapai kecepatan yang diinginkan (70 km/jm), pengendara

melakukan perpindahan gigi yang teratur dan sesuai setiap pengujian.

Tabel 3 menampilkan format data akselerasi pada pengujian.

Tabel 3. Data pengujian akselerasi 0-70 km/jam (sekon)

No Normalitas

(N)

Massa

(Gram)

Waktu

(detik) Rata – rata

(sekon) 1 2 3

1

0,1

40

2 50

3 60

4

0,2

40

5 50

6 60

7

0,3

40

8 50

9 60

10

0,5

40

11 50

12 60

3. Akselerasi dari keadaan berjalan 40 – 70 km/jam

Parameter zeolit yang digunakan dan langkah-langkahnya sama seperti

pada pengambilan data pengujian akselerasi dari keadaan diam, hanya saja

stopwatch mulai diaktifkan ketika kecepatan awal yaitu 40 km/jam hingga

44

kecepatan akhir yang diinginkan (70 km/jam) melakukan perpindahan

perseneling dari gigi 1 sampai gigi 4. Pada Tabel 4 menampilkan data

akselerasi pengujian kecepatan 40 hingga 70 km/jam.

Tabel 4. Data pengujian akselerasi 40-70 km/jam (detik)

No Normalitas

(N)

Massa

(Gram)

Waktu

(detik) Rata – rata

(sekon) 1 2 3

1

0,1

40

2 50

3 60

4

0,2

40

5 50

6 60

7

0,3

40

8 50

9 60

10

0,5

40

11 50

12 60

4. Pengujian stasioner

Pengujian ini dilakukan untuk melihat konsumsi bahan bakar yang

digunakan pada kondisi diam (putaran stasioner) dan membandingkan

karakteristik kendaraan bermotor tanpa zeolit, dengan zeolit aktivasi (basa-

fisik) dan massa yang telah ditentukan. Persiapan pertama yang dilakukan

adalah memanaskan mesin agar kondisi mesin di saat pengujian sudah

45

optimal. Kemudian putar setelan gas di bagian karburator untuk menentukan

putaran mesin yang dipakai dalam pengujian. Putaran mesin yang dipakai

pada pengujian ini yaitu 1500, 2500 dan 4000 rpm.

Pengujian dimulai dengan mengisi bahan bakar pada tangki buatan yang

mana bahan bakar tersebut telah diukur terlebih dahulu melalui gelas ukur.

Selanjutnya zeolit diletakkan pada saringan udara, setelah itu mesin

dihidupkan dengan menghitung waktu pengujian menggunakan stopwatch

(5 menit). Setelah waktu pengujian selesai, mesin dimatikan serta stopwatch

dinon-aktifkan. Kemudian bahan bakar yang terisi dalam tangki buatan

tersebut sisanya dituangkan kembali ke dalam gelas ukur untuk menghitung

jumlah yang terpakai dalam menit/ml. Tabel 5 merupakan tabel pengujian

data stasioner.

Tabel 5. Data pengujian konsumsi bahan bakar stasioner

No Normalitas

Putaran mesin

(rpm) Massa Zeolit (gram)

Konsumsi Bahan

Bakar (ml) Rata-rata (ml)

1 2 3

1

0,1 N

1500

40

50

60

2500

40

50

60

4000

40

50

60

1500

40

50

60

46

2

0,2 N

2500

40

50

60

4000

40

50

60

3

0,3

1500

40

50

60

2500

40

50

60

4000

40

50

60

4

0,5 N

1500

40

50

60

2500

40

50

60

4000

40

50

60

5. Pengujian Emisi Gas Buang

Pengujian Emisi gas buang dilakukan di bengkel PT. Tunas Dihatsu Jl.

Raya Natar No. 209 Hajimena Natar Lampung Selatan. Pengujian emisi

dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan zeolit kelapa pada filter

udara terhadap emisi gas buang dengan tidak menggunakan zeolit.

Pengujian emisi ini dilakukan pada putaran 1500, 2500 dan 4000 rpm.

Pengujian emisi hanya dilakukan sekali pengujian saja karena ijin yang

47

diberikan. Pada kondisi stasioner dengan mengikuti prosedur sebagai

berikut :

a. Pemanasan mesin

Pemanasan mesin dilakukan untuk mempersiapkan mesin pada kondisi

kerja.

b. Kalibrasi gas analyzer

Setelah mesin berada pada kondisi kerja kemudian dilakukan kalibrasi

gas analyzer. Kalibrasi analyzer ini ditempatkan di dalam saluran

pembuagan sepeda motor (Knalpot). Kalibrasi ini dilakukan secara

otomatis setelah tombol ON pada gas analyzer ditekan. Setelah

beberapa menit nilai-nilai kadar gas buang mulai terbaca pada display

gas analyzer.

Gambar 27. Alat Uji Emisi

c. Pengujian tanpa menggunakan filter zeolit

Data yang didapatkan dari hasil pengukuran ini digunakan sebagai

pembanding dengan data pada pengukuran menggunakan Filter zeolit.

Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:

48

Sepeda motor dihidupkan dan dijaga pada putaran 1500 rpm dan probe

sensor sudah dimasukkan dalam knalpot. Selanjutnya Nilai pada fuel

gas analizer muncul lalu diprint datanya setelah 5 menit motor

dihidupkan. Kemudian dengan langkah yang sama pula, pengukuran

dilakukan kembali untuk putaran mesin yang berbeda yaitu 2500, 4000

rpm.

d. Pengujian menggunakan Filter zeolit

Setelah pengukuran pada kondisi normal selesai maka pengukuran

kedua dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

Setelah sepeda motor dimatikan, filter zeolit dipasang di Filter udara.

Sepeda motor dihidupkan kembali lalu pengukuran diulang kembali

sesuai urutan pengukuran pertama. Pengukuran dilakukan dengan

pergantian variasi normalitas dan massa Filter zeolit.

Gambar 28. Proses pengujian emisi gas buang di bengkel Daihatsu

49

Tabel 6. Data uji emisi

N

o

Normalitas Putaran mesin

(rpm)

Massa Zeolit (gram) Kadar CO, % Kadar HC, % Kadar CO2, %

1

0,1 N

1500 40

50

60

2500 40

50

60

4000 40

50

60

2

0,2

1500 40

50

60

2500 40

50

60

4000 40

50

60

3

0,3

1500 40

50

60

2500

40

50

60

4000 40

50

60

3

0,5

1500

40

50

60

2500 40

50

50

60

4000 40

50

60

D. Lokasi Pengujian

Adapun lokasi pengujian emisi gas buang dilakukan di bengkel PT. Tunas

Dihatsu Jl. Raya Natar No. 209 Hajimena Natar Lampung Selatan, pengujian

konsumsi bahan bakar dan akselerasi dilakukan di Jl. Ryacudu, KORPRI

Bandar Lampung, pengujian stasioner dilakukan di daerah Kampung Baru

Kedaton.

E. Diagram Alir Penelitian

Adapun diagram alir dalam pengujian zeolit dengan aktivasi kimia (H2SO4

dan HCl) – Fisik ditunjukkan pada gambar 29 :

Persiapan alat uji, bahan uji,

alat ukur dan pengolahan

data

Aktivasi kimia (H2SO4 dan HCl) zeolit dengan

normalitas 0,1 N, 0,2 N, 03 N dan 0,5 N Pengecekan sepeda

motor

Pemasangan tachometer dan

tabung bensin

Aktivasi Fsisik zeolit pada

suhu 200 0C

Pembuatan Kerangka Zeolit

Mulai

A

51

Gambar 29. Diagram alir prosedur pengujian

Zeolit dengan variasi massa 40, 50 dan 60 gram

Uji stasioner

dengan

variasi

putaran

1500, 2500,

4000 rpm

Uji emisi

dengan

variasi

putaran

1500, 2500,

4000 rpm

Uji berjalan

jarak 5 km

dengan

kecepatan

konstan 40-

60 km/jam

Uji akeslerasi

dengan

kecepatan 0 –

70 km/jam

Uji akeslerasi

dengan

kecepatan 40 –

70 km/jam

Analisa Data

Kesimpulan

A

Selesai