EURO GREEN (1)

 Hery Wahyudi
Oleh Hery Wahyudi untuk JakBuS.com

 

BudimanMungkin banyak teman-teman yang sudah paham tentang standar emisi gas buang ini, di busmagazine edisi pertama kayaknya sudah ada, saya hanya ingin me refresh kembali. Ada dua macam standar yang dikeluarkan oleh beberapa badan managemen lingkungan: EPA (Environmental Protecton Agency) Standard dan ESC (european steady cycle) atau biasa disebut Euro, di Amerika memiliki standar EPA, standar ini biasa dilaksanakan di industry,  Standar euro lebih banyak dipakai di perusahaan otomotif dengan beberapa tingkatannya, seperti euro 1, euro2 dan seterusnya. Standar euro mulai diterapkan tahun 1993 dengan beberapa ketentuan dan berdasarkan klasifikasi kendaraan.

 

Tabel Emisi Standar Gas Buang untuk Bus dan Truk dalam gram per kilowatt hour

Referensi      Tahun             CO (Carbon Monoksida)       HC (Hidrokarbon)    NOx (nitrogen oksida)    PM (Particle Matter)
Euro0          1988-1992                  12.3                                          15.8                                 2.6                                    -
Euro1          1992-1995                    4.9                                            9                                     1.23                               0.4
Euro2          1995-1999                    4.0                                            7.0                                  1.1                                 0.15
Euro3          1999-2005                    2.1                                            5.0                                  0.66                               0.1
Euro4          2005-2008                    1.5                                            3.5                                  0.46                               0.02
Euro5          2008-2012                    1.5                                            2.0                                  0.46                               0.02
 
Tabel euro
Sumber:Wikipedia

Lebih jauh tentang emisi gas buang
Kenapa ya kok kita concern banget sama gas buang? Semenjak pemanasan global meningkat sangat tajam dimana sumber pengaruh utama berasal dari pemanfaatan energy sumber daya fosil sebagai contoh adalah kendaraan bermotor. Lalu kenapa pula kendaraan bermotor bisa menimbulkan emisi gas buang?

Kendaraan menghasilkan dua macam bentuk racun, yang terlihat oleh mata dan yang tak terlihat oleh mata. Yang terlihat oleh mata adalah PM (particulate matter) yaitu jelaga, asap hitam, tar, dan hidrokarbon yang tidak terbakar. Sedang untuk yang tak terlihat oleh mata adalah NOx, CO dan hidrokarbon, walaupun tak terlihat biasanya indera kita bisa merasakan kalau kadar nya terlalu tinggi yaitu mata perih dan menjadi berlinang air mata. Lalu kenapa sih kok bisa seperti itu? Mesin dapat menghasilkan tenaga dari hasil pembakaran bahan bakar,  

Siklus mesin diesel 4 tak
Mesin Diesel
1. Intake valve membuka, piston akan bergerak turun maka udara akan masuk ke silinder
2. Piston naik udara dalam silinder akan tertekan
3. Ketika solar disemprot dari nozzle, pada waktu yang bersamaan dengan piston mencapai puncak dan udara hampir terkompresi, solar akan sendirinya meletup oleh panas (500 sampai 700 derajat Celcius)
4. Ketika exhaust valve membuka dan piston naik, gas dalam silinder akan keluar sebagai hasil pembuangan.

Jika suhu dalam ruang bakar terlalu rendah maka jumlah PM nya akan meningkat dan jika suhu terlalu tinggi maka NOx nya yang akan meningkat. Dalam mesin diesel, formasi unsur NOx sangat dipengaruhi oleh peningkatan suhu dalam ruang bakar. Maka daripada itu, penting dilakukan menjaga tingkat temperature ruang bakar pada posisi tertentu. Cara mudah untuk mengurangi kadar NOx adalah memperlambat timing semprotan bahan bakar, akan tetapi hal tersebut malah mengakibatkan borosnya bahan bakar sebesar 10-15%.  Lalu bagaimana caranya supaya PM nya rendah dan NOx nya juga rendah dengan tidak mengorbankan kemampuan mesin, lebih ekonomis bahan bakar dan lebih ramah kepada lingkungan? Beberapa cara untuk meningkatkan kemampuan efisiensi pembakaran banyak macamnya yaitu dengan menggunakan bantuan computer, mengatur kesesuaian semprotan bahan bakar dan udara, menggunakan teknologi common rail dimana menggunakan tekanan yang sangat tinggi dan kesesuaian timing injeksi pada setiap putaran mesin, kepala silinder bermulti-klep dan lain-lain.

Untuk memenuhi standar gas buang euro2, saat ini di Indonesia banyak kendaraan komersil yang menggunakan teknologi turbo-intercooler dan dilengkapi catalyst.

Lalu apa hubungannya?

Turbo
Turbo bekerja pada rpm tinggi. Pada mesin normally aspirated keadaan ini dimana silinder mebutuhkan udara yang banyak sehingga bahan bakar juga semakin boros dan menhasilkan NOx yang tinggi. Pada mesin turbo, saat piston bergerak cepat menghasilkan gas exhaust bertekanan. Tekanan tersebut dimanfaatkan untuk memutar turbin pada rumah turbo dan menghisap udara masuk ke ruang silinder menjadi lebih efisien sehingga bahan bakar menjadi lebih efisien dengan peningkatan tenaga yang cukup signifikan.
 Turbo
 
Intercooler
udara tekanan tinggi dari turbo masuk ke dalam intercooler untuk diturunkan temperaturnya, baru kemudian masuk kedalam ruang bakar. Udara dingin dengan densitas lebih tinggi akan meningkatkan efisensi pembakaran dan mengurangi kadar NOx.
Intercooler
Oxydation Catalyst
Alat ini berfungsi mereduksi jumlah PM yang keluar dari silinder dengan merubah zat beracun menjadi zat tidak beracun dengan mengubahnya secara kimia oleh katalis yang terinstall dalam knalpot sebelum dibuang / dilepas ke udara.
Catalyst

Sumber: Wikipedia, Mitsubishi-Fuso, Mercedes-Benz, europa.eu, Avnash Kumar Agrawal’s papers dan lain-lain