Kandungan gas buang

Emisi kendaraan bermotor mengandung berbagai senyawa kimia. Komposisi dari kandungan senyawa kimianya tergantung dari kondisi mengemudi, jenis mesin, alat pengendali emisi bahan bakar, suhu operasi dan faktor lain yang semuanya ini membuat pola emisi menjadi rumit. Jenis bahan bakar pencemar yang dikeluarkan oleh mesin dengan bahan bakar bensin maupun bahan bakar solar sebenarnya sama saja, hanya berbeda proporsinya karena perbedaan cara operasi mesin.

Secara visual selalu terlihat asap dari knalpot kendaraan bermotor dengan bahan bakar solar, yang umumnya tidak terlihat pada kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin. Walaupun gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri dari senyawa yang tidak berbahaya seperti nitrogen, karbon dioksida dan upa air, tetapi didalamnya terkandung juga senyawa lain dengan jumlah yang cukup be sar yang dapat membahayakan gas buang membahayakan kesehatan maupun lingkungan. Bahan pencemar yang terutama terdapat didalam gas buang buang kendaraan bermotor adalah karbon monoksida (CO), berbagai senyawa hindrokarbon, berbagai oksida nitrogen (NOx) dan sulfur (SOx), dan partikulat debu termasuk timbel (PB). 

Bahan bakar tertentu seperti hidrokarbon dan timbel organik, dilepaskan keudara karena adanya penguapan dari sistem bahan bakar.

Lalu lintas kendaraan bermotor, juga dapat meningkatkan kadar partikular debu yang berasal dari permukaan jalan, komponen ban dan rem. Setelah berada di udara, beberapa senyawa yang terkandung dalam gas buang kendaraan bermotor dapat berubah karena terjadinya suatu reaksi, misalnya dengan sinar matahari dan uap air, atau juga antara senyawa-senyawa tersebut satu sama lain. Proses reaksi tersebut ada yang berlangsung cepat dan terjadi saat itu juga di lingkungan jalan raya, dan adapula yang berlangsung dengan lambat. Reaksi kimia di atmosfer kadangkala berlangsung dalam sua tu rantai reaksi yang panjang dan rumit, dan menghasilkan produk akhir yang dapat lebih aktif atau lebih lemah dibandingkan senyawa aslinya. Sebagai contoh, adanya reaksi di udara yang mengubah nitrogen monoksida (NO) yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor menjadi nitrogen dioksida (NO2 ) yang lebih reaktif, dan reaksi kimia antara berbagai oksida nitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilkan ozon dan oksida lain, yang dapat menyebabkan asap awan fotokimi ( photochemical smog).

Pembentukan smog ini kadang tidak terjadi di tempat asal sumber (kota), tetapi dapat terbentuk di pinggiran kota. Jarak pembentukan smog ini tergantung pada kondisi reaksi dan kecepatan angin. Untuk bahan pencemar yang sifatnya lebih stabil sperti limbah (Pb), beberapa hidrokarbon-halogen dan hidrokarbon poliaromatik, dapat jatuh ke tanah bersama air hujan atau mengendap bersama debu, dan mengkontaminasi tanah dan air. Senyawa tersebut selanjutnya juga dapat masuk ke dalam rantai makanan yang pada akhirnya masuk ke dalam tubuh manusia melalui sayuran, susu ternak, dan produk lainnya dari ternak hewan. Karena banyak industri makanan saat ini akan dapat memberikan dampak yang tidak diinginkan pada masyarakat kota maupun desa. Emisi gas buang kendaraan bermotor juga cenderung membuat kondisi tanah dan air menjadi asam. Pengalaman di negara maju membuktikan bahwa kondisi seperti ini dapat menyebabkan terlepasnya ikatan tanah atau sedimen dengan beberapa mineral/logam, sehingga logam tersebut dapat mencemari lingkungan.

Terbentuknya gas berbahaya dimesin karena ketidaksempurnaan proses pembakaran dan partikel lepas. Maka, untuk menghasilkan pencampuran ideal, komposisi bahan bakar dengan udara dan api hasil menghasilkan pembakaran sempurna. Pada proses in mutlak diperlukan oksigen dari udara bebas.

Dalam udara bebas, komponen dalam udara adalah 78% Nitrogen (N₂), 21% Oksigen (O₂) dan 1% gas lain.

Ikatan hidrokarbon pada bahan bakar akan bereaksi dengan oksigen saat pembakaran sempurna. Proses ini menghasilkan CO₂ dan H₂O, sedangkan nitrogen akan keluar sebagai N₂. Namun, pada kondisi tertentu bisa terjadi pembakaran tidak sempurna. Hal ini menghasilkan gas buang berbahaya, seperti terbentuknya CO dan NO_x. 

Kalau merujuk pada standar Euro I, emisi gas buang tidak boleh melebihi ambang normal. Untuk kandungan NO_x, ambang batas maksimal 8,0 gram/kwh dan particulete matter (PM) cukup 0,36 gram/kwh.

Standar itu ditingkatkan pada standar Euro II. Untuk kandungan NO_x meningkat 1 poin menjadi 7,0 gram/kwh dan particulete matter (PM) 0,15 gram/kwh.

Begitu juga standar Euro III, ambang batas kandungan PM naik menjadi 0,10 gram/kwh dan NO_x 5,0 gram/kwh. Sedangkan batas NO_x standar Euro IV ditetapkan 3,5 gram/kwh dan PM-nya 0,03 gram/kwh.