Makna Uji Emisi Terhadap Mesin Kendaraan
Emisi gas yang dihasilkan oleh pembakaran
kendaraan bermotor pada umumnya berdampak negatif terhadap lingkungan.
Sehingga perlu diambil beberapa langkah untuk dapat mengendalikan gas
buang yang dihasilkan tersebut. Salah satu caranya adalah dengan
pemeriksaan atau uji emisi berkala untuk mengetahui kandungan gas buang
kendaraan yang berpotensi mencemari lingkungan. 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 “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 “Cylinder Cap”
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, 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 “Cylinder
Cap” 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, 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.
Perlu diingat bahwa sumber dari CO2 ini
hanya ruang bakar. 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.
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 “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
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 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.
CO : Carbon Monoxida
CO2 : Carbon Dioxida
HC : Hydro Carbon
NOx : Nitrogen Oxida
O2 : Oxygen
CC : Catalytic Converter
Sumber dari https://rengkodriders.wordpress.com/2012/05/08/pengertian-uji-emisi-terhadap-mesin/
Segera Lakukan Carbon Clean / Gurah mesin Mobil Anda
Informasi dapat mengklik tautan Berikut :http://mekanikmontirpanggilanbekasi.blogspot.co.id/2016/09/carbon-cleane-pembersihan-ruang-bakar.html
