5. PLTD
5.1 Peralatan Utama PLTD
Cylinder head adalah bagian mesin PLTD yang menutupi bagian atas cylinder block. Cylinder head berfungsi untuk:
Merapatkan bagian atas cylinder
Membentuk ruang bakar bersama dengan kepala piston atau dalam
beberapa mesin dengan sebagian bagian atas cylinder liner itu sendiri
Gambar 55. Cylinder Head
5.1.2 Cylinder Liner
Cylinder liner merupakan salah satu bagian dari beberapa komponen yang terdapat pada bagian blok mesin. Fungsi dari cylinder liner adalah untuk melindungi bagian dalam cylinder block dari gesekan ring piston. Cylinder liner ini berbentuk seperti tabung.Cylinder liner merupakan tempat untuk bergeraknya piston dari titik mati atas ke arah titik mati bawah.Cylinder liner adalah tempat berlangsungnya proses kerja mesin langkah isap, kompresi, usaha dan buang. Cylinder liner harus tahan terhadap temperatur tinggi, tidak mudah aus dan mampu menerima gaya yang besar dari piston. Ukuran cylinder liner harus sesuai dengan ukuran piston dan ring piston. Liner harus mempunyai kemampuan menyerap panas dan mentransfer seluruh panas dari permukaan dalam liner ke permukaaan luar liner. Liner harus tahan karat karena pada permukaan bagian luar berhubunganlangsung dengan air pendingin.
Bahan yang umum untuk piston adalah metal ringan atau besi tuang, dan biasanya bagian atas dari baja. Kelebihan piston yang terbuat dari besi tuang adalah lebih tahan terhadap gesekan dan panas. Oleh karena itu celahnya dengan dinding cylinder liner dibuat menjadi lebih kecil, sehingga memungkinkan menggunakan bahan bakar berkualitas rendah. Pada mesin diesel dengan supercharger, bagian bawah piston didinginkan denganminyak pelumas
Gambar 57. Piston
Gambar 58. Piston Assembly
5.1.4 Ring Piston
Ring piston berfungsi untuk mencegah minyak pelumas memasuki ruang bakar melalui celah antara piston dan cylinder liner. Ring piston harus mampu bekerja pada kondisiyang sulit. Pada saat pistn bergerak, ring piston akan menerima gaya gesek, tekanan dan panas. Ring piston akan bergerak pada alurnya secara aksial, dan juga secara radial karena gerakan ke samping.
Ring piston dapat dibagi dua kelompok sesuai dengan fungsinya, yaitu: ring kompres dan ring gerus (scrapper). Kedua kelompok ring ini memiliki fungsinya masing-masing. Ring kompres harus mampu mencegah gas hasil pembakaran bocor ke crankcase, sedangkan ring gerus membawa kembali kelebihan minyak pelumas dari dinding cylinder liner ke penampung oil pan. Tujuannya adalah untuk mengurangi konsumsi minyak pelumas dan blow-by.
Bahan untuk ring piston adalah besi tuang dengan berbagai kualitas. Permukaan luncur (slide) pada mesin modern dikrom (chromed) untuk meningkatkan usia pakainya. Untuk meningkatkan kompresi pada ring penggerus (scrapper), berbagai tipe konstruksi pegas spring digunakan pada sisi belakang ring.
Pada mesin diesel supercharged dan kapasitas besar, permukaan belahnya dibubut dan gigi penuntunnya (serration, guide pin) dihaluskan (polished).
Connecting rod menyambungkan piston dengan poros engkol (crankshaft). Connecting rod dibuat dari baja drop-forged - heat-treated steel untuk mendapatkan kekuatan yang diperlukan. Setiap ujung connecting rod dibor, dimana lubang bor yang lebih kecil dihubungkan ke pen piston (wrist pin) pada piston. Ujung dengan lubang bor yang lebih besar dan terbelah dua dihubungkan dengan poros engkol. Pada bagian tengah batang conecting rod dibuat lubang untuk aliran minyak pelumas mengalir dari poros engkol ke pen piston dan piston sebagai pelumasannya.
Gambar 60. Connecting Rod
5.1.6 Crankshaft
Poros engkol (crankshaft) mengubah gerakan linear piston menjadi gerakan putar yang menggerakkan beban. Crankshafts dibuat dari baja tuang (forged steel), kemudian dikerjakan mesin (machined) untuk membuat permukaan bantalan poros (crankshaft bearing) dan bantalan batang torak (connecting rod bearing). Connecting rod bearing adalah eksentris atau offset dari titik sumbu crankshaft.
Poros crankshaft berputar pada bantalan (bearing) berbahan khusus. Batang connecting rods juga memiliki bantalan yang disisipkan antara poros crankshaft dan connecting rods. Bahan bantalan adalah logam campuran lunak yang menjadi permukaan yang akan aus dan dapat diganti untuk mencegah gesekan antaralogam crankshaft dengan connecting rods. Setiap bantalan terbagi dua untuk memudahkan pemasangan pada poros.
Poros crankshaft memiliki pemberat yang besar disebut counter weights, untuk mengimbangi beratnya batang connecting rods. Pemberat ini untuk menjamin keseimbangan gaya selama poros crankshaft dan lainnya berputar
Gambar 61. Crankshaft
Crankcase skirt menutupi poros engkol mulai dari cylinder block hingga level sumbu poros engkol. Agar lebih kaku, dinding ini dibuat melebihi poros engkol terutama untuk diesel besar.
Untuk meningkatkan kekuatan topang sekatnya, bingkai dibuat mulai dari bawah cylinder block secara diagonal sampai ke rumah bantalan utama depan dan belakang. Bagian bawah dinding crankcase dibuat berflens untuk meletakkan casingnya pada bedplate penyangga dan menjadi permukaan sambungan dengan penampung minyak (sump atau oil pan - carter).
Gambar 63. Crankshaft dan Crankcase
5.1.8 Engine Block (Cylinder Block)
Cylinder block merupakan bagian mesin yang paling besar. Bagian atasnya menjadi tempat cylinder liner dan pistonnya. Biasanya bagian bawah tersambung dengan
crankcase, bahkan ada yang satu dengan crankcase yang menopang poros engkol (crankshaft).
C a s t i r o n l i n e r s biasanya digunakan pada cylinder block aluminium, dan kadang pada cast-iron blocks. Beberapa selongsong (sleeve) dituangkan dalam block. Alur (groove) pada sisi luar menjadi pasak (key) yang mengunci setiap pergerakan cylinder, juga meningkatkan luas permukaan untuk membantu perpindahan panas dari sleeve ke block.
Beberapa block tidak memerlukan liner, karena dapat dibuat dari bahan tahan gesekan yang menjadi permukaan gesek yang keras untuk piston dan ringnya. Atau lobang cylinder memiliki sejenis perlakuan permukaan yang membuatnya tahan gesek (haed-wearing).
Cylinder block dan crankcase yang menjadi satu disebut sebagai konstruksi mono-block. Suatu block yang berlawanan secara horizontal memiliki crankcase terpisah. Kedua engine block disambung bersama dengan flens pada crankcase.
Pada tuangan cylinder block dibuat saluran pendingin yang menyelimuti sepanjang dinding cylinder liner. Sisi block membentuk dinding water jacket (coolant jacket) hampir sepanjang cylinder. Dekat bagian bawah cylinder, saluran pendingin (coolant) berakhir dan dinding cylinder menyatu dengan crankcase.
Busur cylinder dituang secara sejajar dan lurus. Ada celah sempit antara dinding luar cylinder yang berdekatan untuk mengalirkan pendingin sesuai keperluan mesin. Desain engine block mesin diesel tergantung pada ukuran/kapasitas, cara pendinginan dan bahan. Desain yang paling umum adalah keseluruhan engine block dibuat terpadu menjadi satu. Pada mesin diesel putaran sedang dan mesin diesel besar, disediakan pintu crankcase untuk setiap cylindernya yang digunakan untuk pemeriksaan dan perawatan mesin.
Gambar 64. Monoblock mesin diesel V-engine 8 cylinder
Gambar 65. Monobloc mesin diesel In-Line 9 cylinder