KARYA ILMIAH TERAPAN
PENGARUH TIDAK OPTIMALNYA KINERJA SISTEM PENGABUTAN BAHAN BAKAR TERHADAP PROSES PEMBAKARAN MESIN DIESEL DI KAPAL MT. SP4BSI
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan dan Pelatihan Diploma III Pelayaran
IBAN ABIB BAEHAKI NIT.05.17.011.1.54
AHLI TEKNIKA TINGKAT III
PROGRAM DIPLOMA III PELAYARAN POLITEKNIK PELAYARAN SURABAYA
TAHUN 2020
PEMBAKARAN MESIN DIESEL DI KAPAL MT. SP4BSI
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan dan Pelatihan Diploma III Pelayaran
IBAN ABIB BAEHAKI NIT.05.17.011.1.54
AHLI TEKNIKA TINGKAT III
PROGRAM DIPLOMA III PELAYARAN POLITEKNIK PELAYARAN SURABAYA
TAHUN 2020
ii
PERNYATAAN KEASLIAN Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : IBAN ABIB BAEHAKI
Nomor Induk Siswa : 05.17.011.1.54
Program Diklat : Ahli Teknika Tingkat III Menyatakan bahwa KIT yang saya tulis dengan judul :
PENGARUH TIDAK OPTIMALNYA KINERJA SISTEM PENGABUTAN BAHAN BAKAR TERHADAP PROSES PEMBAKARAN MESIN DIESEL
DI KAPAL MT. SP4BSI
Merupakan karya asli seluruh ide yang ada dalam proposal KIT tersebut, kecuali tema dan yang saya nyatakan sebagai kutipan, merupakan ide saya sendiri.
Jika pernyataan di atas terbukti tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi yang ditetapkan oleh Politeknik Pelayaran Surabaya.
SURABAYA, 2020
IBAN ABIB BAEHAKI NIT: 05.17.011.1.54
iii
PERSETUJUAN SEMINAR KARYA ILMIAH TERAPAN
Judul : PENGARUH TIDAK OPTIMALNYA KINERJA SISTEM
PENGABUTAN BAHAN BAKAR TERHADAP PROSES PEMBAKARAN MESIN DIESEL DI KAPAL MT. SP4BSI NamaTaruna : Iban Abib Baehaki
NIT : 05.17.011.1.54
Jurusan : Teknika
Program Diklat : Ahli Teknika Tingkat III
Dengan ini dinyatakan telah memenuhi syarat untuk diseminarkan Surabaya, 2020
Menyetujui :
Mengetahui :
Penguji I
Yohan Wibisono, M.Pd, Penata Tk.1(III/d) M.Mar.E.
NIP.19750510 200604 1 001
Pembimbing I
Yohan Wibisono, S.Si.T, M.Pd.
Penata Tk.1(III/d) NIP.19750510 200604 1 001
Pembimbing II
Dwi Yanti Margosetiyowati, S.Kom, M.Sc.
Penata (III/c)
NIP.19860616 200812 2 001
Ketua Jurusan Teknika
Monika Retno Gunarti, S.Si.T, M.Pd.
Penata (III/d)
NIP.19760528 200912 2 002
iv Penguji II
Yohan Wibisono, S.Si.T, M.Pd.
Penata Tk.1 (III/d) NIP.19750510 200604 1 001
PENGESAHAN
KARYA ILMIAH TERAPAN
PENGARUH TIDAK OPTIMALNYA KINERJA SISTEM PENGABUTAN BAHAN BAKAR TERHADAP PROSES PEMBAKARAN MESIN DIESEL
DI KAPAL MT. SP4BSI Disusun dan Diajukan Oleh : IBAN ABIB BAEHAKI
NIT. 05.17.011.1.54/ T Ahli Teknika Tingkat III
Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Karya Ilmiah Terapan Politeknik Pelayaran Surabaya
Pada tanggal……….2020 Menyetujui :
Mengetahui : Penguji I
Monika Retno Gunarti, S.Si.T, M.Pd.
Penata (III/d)
NIP.19760528 200912 2 002
Ketua Jurusan Teknika
Monika Retno Gunarti, S.Si.T, M.Pd.
Penata (III/d)
NIP.19760528 200912 2 002
Penguji III
Indah Ayu Johanda Putri, S.E, M.Ak.
Penata (III/d)
NIP.19860902 200912 2 001
v
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah, Sang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, berkat Ridhonya, penulis akhirnya mampu menyelesaikan tugas proposal karya ilmia terapan yang berjudul. “PENGARUH TIDAK OPTIMALNYA KINERJA
SISTEM PENGABUTAN BAHAN BAKAR TERHADAP PROSES
PEMBAKARAN MESIN DIESEL DI KAPAL MT. SP4BSI” dengan tepat waktu tanpa ada hal-hal yang tidak di inginkan.
Dalam menyusun proposal ini, merupakan salah satu persyaratan yang harus dibuat oleh Taruna untuk menyelesaikan studi program Diploma III dan wajib diselesaikan pada periode yang sudah ditetapkan. Proposal merupakan proses penyajian keadaan tertentu yang dialami Taruna pada saat melakukan Praktek Laut (PRALA) ketika berada di atas kapal.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu serta memberikan arahan, bimbingan, petunjuk dalam segala hal yang sangat berarti dan menunjang dalam penyelesaian makalah penelitian ini. Ucapan terima kasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa Allah S.W.T
2. Capt. Dian Wahdiana, MM selaku Direktur Politeknik Pelayaran Surabaya, yang memberikan pembinaan dan sekaligus sebagai pembina taruna dan taruni Politeknik Pelayaran Surabaya.
3. Ibu Monika Retno Gunarti, S,Si.T, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknika yang selalu memberi motivasi tentang pembuatan proposal karya ilmiah terapan.
4. Bapak Yohan Wibisono, S,Si.T, M.Pd. dan Ibu Dwi Yanti Margosetiyowati, S.Kom, M.Sc. selaku dosen pembimbing yang memberikan arahan, masukan tentang isi dari materi proposal karya ilmiah terapan kepada penulis.
5. Dosen di Politeknik Pelayaran Surabaya yang telah mengarahkan penulis.
6. Kedua orang tua saya yang telah membantu dalam masalah moril dan material serta do’a dalam penyelesaian proposal karya ilmiah terapan ini.
7. Rekan- rekan dan Senior yang telah memberikan bantuan serta semangat.
Semoga proposal ini bermanfaat dan menambah wawansan bagi penulis serta berguna bagi pembaca.
Surabaya, 2020
IBAN ABIB BAEHAKI NIT: 05.17.011.1.54/T
vi ABSTRAK
IBAN ABIB BAEHAKI, 2020, Pengaruh Tidak Optimalnya Kinerja Sistem Pengabutan Bahan Bakar Terhadap Proses Pembakaran Mesin Disel Di Kapal MT. SP4BSI. Di bimbing oleh Dosen Pembimbing 1 : Yohan Wibisono, S,Si.T, M.Pd. dan Dosen Pembimbing 2 : Dwi Yanti Margosetiyowati, S.Kom,M.Sc.
Injektor adalah komponen mesin diesel yang berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar diesel dalam bentuk kabut dari injektor pump ke dalam silinder atau ruang pembakaran. Injektor yang dirancang sedemikian rupa merubah tekanan bahan bakar dari injektor pump yang bertekanan tinggi untuk membentuk kabut yang bertekanan antara 60 sampai 200 kg/cm², Prinsip kerja injektor adalah pada saat plunyer memompakan bahab bakar karena tekanan dari nok (cam). Nok akan meneruskan ke plunyer dan plunyer tersebut menekan bahan bakar ke dalam ruang pipa tekanan tinggi (injection pipe) melalui katup pengirim (delivery valve). Bahan bakar akan mengalir melalui lubang-lubang kecil pada nosel dan akan menekan jarum melalui sel-sel jarum tersebut. Dengan adanya penekanan jarum ini maka lubang aliran bahan bakar pada silinder akan terbuka dan bahan bakar bertekanan tinggi akan masuk ke dalam silinder motor.
Dari semua ulasan yang dibuat penulis, tujuan daripada penelitian ini adalah untuk mencari bagaimana terjadinya kinerja pengabutan bahan bakar tidak optimal terhadap proses pembakaran mesin induk di kapal yang tepat agar pengoperasiannya lancar berdasarkan fungsi manajemen dan tidak mengganggu kapal ketika beroperasi dalam suatu pelayaran. Adapun maksud dari pembuatan Karya Ilmiah Terapan (KIT) ini adalah disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan pelatihan pelaut.
Kata Kunci : Injektor, Nozel, Injektor Pump
vii
Fuel Filling System Against the Combustion Process of Discharge Machines on Ships MT. SP4BSI. Guided by Supervisor 1: Yohan Wibisono, S,Si.T, M.Pd. and Advisor 2: Dwi Yanti Margosetiyowati, S.Kom, M.Sc.
The injector is a diesel engine component that serves to atom diesel fuel in the form of fog from the injector pump into the cylinder or combustion chamber.
The injector designed in such a way changes the fuel pressure of the high pressure injector pump to form a mist that presses between 60 to 200 kg / cm², the working principle of the injector is when the plunger pumps the fuel because of the pressure from the cam (cam). Nok will proceed to the plunger and the plunger presses the fuel into the injection pipe through the delivery valve. The fuel will flow through small holes in the nozzle and will press the needle through the needle cells. With this needle pressed, the fuel flow hole in the cylinder will open and the high-pressure fuel will enter the motor cylinder.
From all the reviews made by the author, the purpose of this research is to find out how the performance of fuel ignition is not optimal for the combustion process of the main engine on the ship so that the operation is smoothly based on management functions and does not disturb the ship when operating on a cruise The purpose of the making of the Applied Scientific Work (KIT) is to be compiled as one of the requirements to complete the seafarers training program.
Keywords: Injector, Nozzles, Injection Pump
viii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN ... ii
PERSETUJUAN SEMINAR KEASLIAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRAC ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xl BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
1.5 Manfaat Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Review Penelitian Sebelumnya ... 5
2.2 Pengertian Mesin Diesel ... 6
2.3 Prinsip Kerja Mesin Diesel ... 7
2.4 Injector Pada Motor Diesel ... 15
2.5 Kinerja Injektor Dalam Operasionalnya ... 17
2.6 Katup Penyemprotan Bahan Bakar (nozzle) ... 18
2.7 Pembakaran Didalam Silinder ... 26
2.8 Perawatan ... 30
2.9 Kerangka Penelitian ... 34
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis penelitian ... 35
3.2 Waktu dan tempat penelitian ... 35
3.3 Jenis dan sumber data ... 35
3.4 Metode pengumpulan data ... 37
ix
3.5 Teknik analisa data ... 39 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Gambaran umum lokasi penelitian ... 42 4.2 Hasil penelitian ... 44 4.3 Pembahasan ... 53 BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ... 60 5.2 Saran ... 61 DAFTAR PUSTAKA
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman Nomor
2.1 Mesin penggerak utama 2 tak ... 9
2.2 Mesin penggerak utama 4 tak ... 9
2.3 Langkah kompresi 2 tak ... 11
2.4 Langkah hisap mesin diesel 4 tak ... 12
2.5 Langkah compresi mesin diesel 4 tak ... 13
2.6 Langkah usaha mesin diesel 4 tak ... 14
2.7 Langkah buang mesin diesel 4 tak ... 14
2.8 Bagian nozzle injector ... 15
2.9 Nozzle lubang tunggal ... 19
3.0 Nozzle lubang banyak ... 20
3.1 Nozzle model pintle ... 21
3.2 Injector sebelum penginjeksian ... 22
3.3 Injector saat penginjeksian... 22
3.4 Injector akhir penginjeksian... 23
3.5 penginjeksian model geometri ... 26
3.6 Diagram heat release ... 27
3.8 Gambar MT. sp4bsi ... 42
xi
DAFTAR TABEL
Halaman Nomor
2.1 Review Penelitian Sebelumnya ... 5 2.2 Kerangka penelitian ... 34
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian
Salah satu komponen utama dalam sistem bahan bakar diesel di antaranya adalah Injektor atau pengabut atau Nozle. Injektor berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar diesel dari injektor pump ke dalam silinder pada setiap akhir langkah kompresi dimana torak (piston) mendekati Titik Mati Atas (TMA). Injektor yang dirancang sedemikian rupa merubah tekanan bahan bakar dari injektor pump yang bertekanan tinggi untuk membentuk kabut yang bertekanan antara 60 sampai 200 kg/cm², tekanan ini mengakibatkan peningkatan suhu pembakaran didalam silinder meningkat menjadi 600°C. Tekanan udara dalam bentuk kabut melalui Injektor ini hanya berlangsung satu kali pada setiap siklusnya yakni pada setiap akhir langkah kompresi saja sehingga setelah sekali penyemprotan dalam kapasitas tertentu dimana kondisi pengabutan yang sempurna maka injektor yang dilengkapi dengan jarum yang berfungsi untuk menutup atau membuka saluran injektor ini sehingga kelebihan bahan bakar yang tidak mengabut akan dialirkan kembali ke bagian lain atau ke tangki bahan bakar sebagai kelebihan aliran (overflow).
Untuk menyempurnakan fungsi injektor ini maka injektor akan kita temukan dalam beberapa jenis, tentu saja dalam karakteristik yang berbeda antara lain terdiri atas (single hole) dan injektor berlubang banyak (Multi hole). Injektor model pin atau trotle, injektor ini terdapat dalam model trotle dan model pintle.
Macam-macam injektor seperti disebutkan diatas dengan sifat pengabutan dan karakteristik yang berbeda maka pemilihan untuk fungsi pemakaiannya juga
berbeda yang bergatung pada proses pembakarannya dan proses pembakaran ini ditentukan oleh bentuk ruang bakarnya, untuk sifat-sifat injektor ini antara lain adalah seperti injektor berlubang satu (single hole) proses pengabutannya sangat baik akan tetapi memperlukan tekanan injektor pump yang tinggi. Demikian halnya dengan injektor berlubang banyak (multi hole) pengabutannya sangat baik.
Injektor ini sangat tepat digunakan pada direct injection (injeksi langsung).
Injektor dengan model pin, injektor model pin ini maupun model trotle lebih tepat digunakan pada motor diesel dengan ruang bakar yang memiliki combustion chamber, kamar muka maupun kamar pusar (turbulen) dan Type Lanova.
Injektor pada motor diesel berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar kedalam selinder pada akhir langkah kompresi saat piston berada pada 14°
sebelum TMA, pada langkah ini nozzle (bagian injector) menyemprotkan bahan bakar dalam bentuk kabut sempurnya secara continue dan teratur sesuai mekanisme katup. Injektor dalam mekanisnya dibantu oleh komponen-komponen penunjang agar memaksimalkan kinerja dan injektor didalam mengabutkan bahan bakar.
Kinerja injektor dipengaruhi oleh tekanan bahan bakar pada pompa injeksi, karena semakin kuat tekanan injeksi maka semakin kuat pula solar didalam injektor menekan niple jet. Cara kerja injektor, yakni dengan meletakan sebuah jarum yang disebut niple jet didalam nozzle yang memiliki diameter kecil. Jarum tersebut secara default menutup lubang nozzle, dan diatas jarum sudah diletakan mekanisme pegas. Sehingga lubang nozzle akan terbuka jika ada fluida yang menekan jarum. Saat pompa injeksi menekan solar, otomatis niple jet terangkat dan solar keluar dari lubang nozzle yang cukup kecil dengan tekanan tinggi
3
sehingga bentuk solar yang keluar seperti kabut yang memiliki partikel kecil tersebar.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis merencanakan melakukan penelitian dengan mengambil judul : “PENGARUH TIDAK OPTIMALNYA KINERJA SISTEM PENGABUTAN BAHAN BAKAR TERHADAP PROSES PEMBAKARAN MESIN DIESEL DI KAPAL MT. SP4BSI”
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa pengaruh dari pengabut tidak optimal terhadap proses pembakaran mesin diesel di kapal?
2. Bagaimana mengatasi ketidak optimalan kinerja sistem pengabutan bahan bakar pada mesin diesel di kapal?
1.3 Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan tentang tidak optimalnya pengabutan bahan bakar terhadap kinerja mesin induk di kapal MT. SP4BSI, maka penulis memberi batasan masalah yaitu mengenai pengaruh tidak optimalnya sistem pengabutan bahan bakar terhadap proses pembakaran mesin diesel di kapal MT.
SP4BSI
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui bagaimana dampak dari pengabutan yang tidak optimal yang disebebkan oleh injektor.
2. Untuk mengetahui cara penanganan terhadap pengabut yang tidak bekerja secara maksimal.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat – manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Manfaat Teoritis
a. Melatih penulis untuk menuangkan pemikiran dan pendapat selama melakukan praktek dengan bahasa yang deskriptif dan dapat dipertanggungjawabkan.
b. Menambah wawasan yang berarti bagi pihak-pihak yang terkait dengan dunia pelayaran, didunia ilmu pengetahuan serta bagi individu untuk menambah wawasan tentang pentingnya perawatan terhadap sistem pendingin di mesin induk.
2. Manfaat Praktis
a. Menambah informasi bagi pembaca sehingga dapat meningkatkan pengetahuan tentang perawatan dan perbaikan terhadap injektor yang tidak optimal dalam proses pembakaran mesin induk sebagai pendukung pengoperasian mesin induk diatas kapal.
b. Bagi perusahaan pelayaran, ini dapat berguna untuk mengurangi biaya operasional kapal jika dilakukan perawatan atau perbaikan permesinan dengan baik dan benar.
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Review Penelitian Sebelumnya
Adapun hasil penelitian yang dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya sebagai berikut:
No. Nama Judul Hasil
1. Zakaria Fakultas teknik negeri
padang (2013)
Makalah motor diesel tentang
injector
Pada kendaran motor diesel, mekanisme sistim pengabutan bahan bakar sangat penting dijaga kondisinya agar maksimalnya proses pembakaran serta homogenisasi pembakaran. Injector yang baik pada motor diesel dapat memaksimalkan kinerja serta perfoman kendaraan di lapangan. Perawatan pada injector sangat mudah bila dilakukan perawatan secara berkala dan teratur.
2. Jusak Johan Handoyo
(2015)
Sistem Perawatan Permesinan Kapal
Perawatan atau pemeliharaan (maintenance) adalah suatu aktivitas atau kegiatan yang perlu dilaksanakan terhadap seluruh objek baik non-teknik yang meliputi manajemen dan sumber daya manusia agar dapat berfungsi dengan baik, maupun teknik meliputi suatu material atau benda yang bergerak ataupun benda yang tidak bergerak, sehingga material tersebut dapat dipakai dan berfungsi dengan baik serta selalu memenuhi persyaratan standar nasional dan internasional. Perawatan kapal dalam arti luas, meliputi segala macam kegiatan yang ditujukan untuk menjaga agar kapal selalu berada dalam kondisi laik laut (sea worthyness) dan dapat dioperasikan untuk pengangkutan laut pada setiap saat dengan kemampuan diatas kondisi minimum tertentu.
Tabel 2.1 Review Penelitian Sebelumnya
2.2. Pengertian Mesin Diesel
Menurut Wikipedia Mesin diesel (mesin pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas.
Mesin diesel ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukannya pada Exposition Universelle (Pemeran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (biodiesel). Mesin ini kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering. Mesin diesel memiliki efisiensi ternal terbaik dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam maupum pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio kompresi yang sanagt tinggi.
Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi ternal lebih dari 50%
Mesin diesel dikembangkan dalan versi 2 tak dan 4 tak. Mesin ini awalnya digunakan sebagai pengganti mesin uap, sejak tahun 1910-an, mesin ini mulai digunakan untuk kapal dan kapal selam, kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun 1930-an mesin diesel mulai digunakan untuk mobil. Sejak saat itu penggunaan mesin diesel terus meningkat.
7
2.3. Prinsip Kerja Mesin Diesel
Mesin diesel menggunakan prinsip kerja hokum Charles, yaitu ketika udara dikompresikan maka suhunya akan meningkat. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresikan oleh piston yang merapat dengan rasio kompresi antara 15:1 dan 22:1 sehingga menghasilkan tekanan 40 bar (4,0 MPa), dibandingkan dengan mesin bensin yang hanya 8 sampai 14 bar (0,80 sampai 1,40 MPa). Tekanan tinggi ini akan menaikan suhu udara sampai 550°C (1.022 °F). Beberapa saat sebelum piston memasuki proses kompresi, bahan bakar diesel disuntikan keruang bahan bakar langsung dalam tekanan tinggi melalui nozzle dan injector supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi.
Injector memastikan bahwa bahan bakar terpecah menjadi butiran-butiran kecil dan tersebar merata. Uap bahan bakar kemudian menyala akibat udara yang dikompresi tinggi di dalam ruang bakar. Awal penguapan bahan bakar inimenyebabkan suah waktu tunggu selagi penyalaan, suara detinasi yang muncul pada mesin diesel adalah ketika uap mencapai suhu nyala dan menyebabkan naiknya tekanan pada piston secara mendadak. Oleh karena itu, penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bahan bakar diatas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection).
Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston kebawah dan menghasilkan tenaga
linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar.
Tingginya kompresi menyebabkan pembakaran dapat terjadi tanpa dibutuhkan sistem penyala terpisah (pada mesin bensin disebut busi), sehingga rasio kompresi yang tinggi meningkatkan efisiensi mesin. Meninggikan rasio kompresi pada mesin bensin hanya terbatas untuk mencegah kerusakan pra- penyalaan. Mesin diesel saat ini menggunakan tekanan sangat tinggi dengan pompa mekanik dan menekan bahan bakar dengan injector menyemprot bahan bakar melalui 4-12 orifice kecil pada noselnya. Mesin diesel injeksi generasi awal selalu mempunyai pembakaran awal tanpa kenaikan tekanan yang drastis ketika pembakaran. Saat ini riset sedang dilakukan untuk menggunakan lagi beberapa bentuk injeksi udara desain asli Rudolf Diesel untuk mengurangi polusi nitrogen oksida. Pada semua mesin diesel, mesin diesel modern selalu mengacu pada desain asli Rudolf Diesel, dimana bahan bakar menyala kompresi tinggi.
• Mesin diesel 2 tak yaitu mesin yang proses kerjanya memerlukan 2 langkah torak yang bergerak dari TMA ( titik mati atas ) ke TMB ( titik mati bawah ), 1 kali putaran poros engkol menghasilkan 1 kali tenaga/usaha.
9
Gambar 2.1 Mesin penggerak utama 2 tak
• Mesin induk 4 tak yaitu mesin yang proses kerjanya memerlukan 4 kali langkah torak yang bergerak dari TMA ( titik mati atas ) ke TMB ( titik mati bawah ), 2 kali putaran poros engkol menghasilkan 1 kali tenaga/usaha.
Gambar 2.2 Mesin penggerak utama 4 tak
2.3.1 Prinsip Kerja Mesin Diesel 2-Tak
• Langkah hisap dan kompresi, Gerak torak ke atas sekaligus menutup pintu pembuangan gas. Udara dimampatkan sehingga terjadi kenaikan suhu.
• Proses pembakaran sebelum torak mencapai TMA, bahan bakar dikabutkan oleh pengabut sepanjang ± 10 - 15° langkah engkol.
Selanjutnya kabut bahan bakar bertemu dengan udara bersuhu tinggi terjadilah pembakaran.
• Langkah expansi, gas pembakaran melakukan usaha / kerja dengan mendorong torak menuju TMB.
• Sebelum TMB, pintu pembilasan terbuka. Udara baru ditekan pompa- pompa bilas masuk kedalam silinder kerja kemudian kembali menuju TMB.
• Torak kembali ke TMA sekaligus menutup pintu pembuangan, proses pembuangan selesai.
11
Gambar 2.3 Langkah kompresi 2 – Tak 2.3.2 Prinsip Kerja Mesin Diesel 4-Tak
1. Langkah Hisap
Piston bergerak ke bawah (dari TMA ke TMB) sihingga membuat kevakuman di dalam silinder, kevakuman ini membuat udara terhisap dan masuk ke dalam silinder. Pada saat ini katup hisap membuka dan katup buang menutup.
Gambar 2.4 Langkah Hisap Mesin Diesel 4-Tak 2. Langkah Kompresi
Pada langkah kedua disebut juga dengan langkah kompresi, udara yang sudah masuk ke dalam silinder akan ditekan oleh piston yang bergerak ke atas (TMA). Perbandingan kompresi pada motor diesel berkisar diantara 14 : 1 sampai 24 : 1. Akibat proses kompresi ini udara menjadi panas dan temperaturnya bisa mencapai sekitar 900 °C. Pada lankah ini kedua katup dalam posisi menutup semua.
13
Gambar 2.5 Langkah Compresi Mesin Diesel 4-Tak 3. Langkah Pembakaran
Pada akhir langkah kompresi, injector nozzle menyemprotkan bahan bakar dengan tekanan tinggi dalam bentuk kabut ke dalam ruang bakar dan selanjutnya bersama sama dengan udara terbakar oleh panas yang dihasilkan pada langkah kompresi tadi. Diikuti oleh pembakaran tertunda, pada awal langkah usaha akhirnya pembentukan atom bahan bakar akan terbakar sebagai hasil pembakaran langsung dan membakar hampir seluruh bahan bakar. Mengakibatkan panas silinder meningkat dan tekanan silinder yang bertambah besar. Tenaga yang dihasilkan oleh pembakaran diteruskan ke piston. Piston terdorong ke bawah (TMA) dan tenaga pembakaran dirubah menjadi tenaga mekanik. Pada saat ini kedua katu juga dalam posisi tertutup.
Gambar 2.6 Langkah Usaha Mesin Diesel 4-Tak 4. Langkah Buang
Dalam langkah ini piston akan bergerak naik ke TMA dan mendorong sisa gas buang keluar melalui katup buang yang sudah terbuka, pada akhir langkah buang udara segar masuk dan ikut mendorong sisa gas bekas keluar dan proses kerja selanjutnya akan mulai. Pada langkah ini katup buang terbuka dan katup masuk tertutup.
Gambar 2.7 Langkah buang mesin diesel 4-Tak
15
2.4. Injector Pada Motor Diesel
Gambar 2.8 bagian nozzle injector
Menurut Maleev (1991), ada 5 persyaratan utama yang harus dipenuhi oleh sistem injeksi yaitu :
2.4.1 Penakaran yang teliti dari minyak bahan bakar
Maksudnya bahwa banyaknya bahan bakar yang diberikan untuk tiap daur harus dalam kesesuaian dengan beban mesinnya dan jumlah yang tepat dari bahan bakar harus diberikan kepada tiap silinder, untuk setiap langkah daya mesin. Hanya dengan cara inilah mesin akan beroperasi pada kecepatan yang seragam.
2.4.2 Pengaturan waktu
Pengaturan waktu yang layak berarti mengawali injeksi bahan bakar pada saat yang diperlukan adalah mutlak untuk mendapatkan daya maksimal dari bahan bakar dan penghematan bahan bakar dengan baik serta pembakaran yang sempurna. Kalau bahan bakar diinjeksikan terlalu awal dalam daur, maka penyalaannya akan diperlambat karena suhu udara pada titik ini cukup tinggi. Keterlambatan yang berlebihan akan memberikan operasi yang kasar dan berisik dari mesin serta memungkinkan kerugian bahan bakar karena pembasahan dinding silinder dan kepala torak.
Akibatnya adalah borosnya bahan bakar dan asap dalam gas buang. Kalau bahan bakar diinjeksikan terlambat dalam daur, maka sebagian dari bahan bakar akan terbakar pada saat torak telah jauh melampaui titik mati atas (TMA). Kalau ini terjadi, maka mesin tidak akan membangkitkan daya maksimumnya, gas buang akan berasap, dan pemakaian bahan bakar boros.
2.4.3 Kecepatan injeksi bahan bakar
Banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar dalam satu satuan waktu atau dalam satu derajat dari perjalanan engkol. Kalau kecepatan injeksi terlalu tinggi, maka sejumlah bahan bakar tertentu akan diinjeksikan dalam waktu yang singkat, atau dalam jumlah derajat yang kecil dari perjalanan engkol. Kalau dikehendaki untuk menurunkan kecepatan injeksi, harus digunakan ujung nozzle dengan lubang yang kecil untuk menaikkan jangka waktu injeksi bahan bakar. Kecepatan injeksi mempunyai pengaruh yang serupa dengan pengaturan waktu, terhadap prestasi mesin. Kalau kecepatan injeksi terlalu tinggi, akibatnya akan sama dengan injeksi yang terlalu awal, kalau kecepatan injeksi terlalu rendah, akibatnya akan sama dengan injeksi yang sangat terlambat.
2.4.4 Pengabutan yang baik dari bahan bakar
Pengabutan dari arus bahan bakar menjadi semprotan kabut harus disesuaikan dengan jenis ruang bakar. Beberapa ruang bakar memerlukan kabut yang sangat halus, ruang bakar yang lain dapat beroperasi dengan kabut yang lebih kasar. Pengabutan yang baik akan mempermudah pengawalan pembakaran dan menjamin bahwa setiap butiran kecil dari bahan bakar dikelilingi oleh oksigen dapat di campur dengannya
2.4.5 Distribusi
Distribusi bahan bakar harus sedemikian rupa, sehingga bahan bakar akan menyusup ke seluruh bagian ruang bakar yang berisi oksigen untuk pembakaran. Kalau bahan bakar tidak didistribusikan dengan baik, maka sebagian dari oksigen yang tersedia tidak akan dimanfaatkan dan dikeluarkan, sehingga daya mesin akan rendah.
17
2.5. Kinerja Injector Dalam Operasionalnya
Menurut Maleev (1995: 109), Injector adalah komponen pada motor diesel yang berfungsi untuk menyemprotkan dan mengabutkan bahan bakar ke dalam silinder atau ruang bakar. Injector bahan bakar dioprasikan secara mekanis dan banyaknya minyak yang diinjeksikan kedalam silinder pada tiap langkah dikendalikan oleh katup pemasukan bahan bakar. Nok bahan bakar memberikan gerak keatas pada batang dorong. Melalui lengan ayun dan batang perantara gerakan ini diteruskan ke katup jarum. Ruang di atas katup jarum dihubungkan dengan tangki bahan bakar melalui pipa dan disekat dari pungcaknya oleh gland pengepak. Ketika katup jarum diangkat dari dudukannya, maka bahan bakar di masukkan ke dalam ruang bakar melalui lubang kecil yang digurdi dalam pucuk injektor, di bawa dudukan katup. Setelah melalui lubang halus ini bahan bakar dipecah menjadi arus kecil yang dipecah lagi atau dikabutkan. Sedangkan banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan menurut kebutuhan yang dikendalikan oleh baji yang mengubah kelonggaran dari katup bahan bakar.
Menurut Japan International Coperation Agency (JICA, 1983) Motor diesel dan dikonstruksi dengan ketelitian dan bahan-bahan bermutu, serta merupakan sistem yang paling kritis dari semua proses yang mempengaruhi kerja mesin diesel. Sedangkan untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, maka bahan bakar tersebut harus diberi tekanan hingga nilai tertentu dalam waktu yang singkat. Selanjutnya bahan bakar tersebut disemprotkan kedalam silinder dalam bentuk kabut hingga muda dinyalakan dengan penyemprotan dan laju penyemprotan dinyatakan dengan tepat.
Untuk terlaksananya hal diatas kondisi penyemprotan adalah sebagai berikut:
1. Untuk tiap langkah dorong jumlah bahan bakar yang disemprotkan ke dalam silinder harus sesuai dengan beban terhadap mesin.
2. Penyemprotan bahan bakar ke dalam silinder harus di laksanakan dengan tepat.
3. Laju penyemprotan dinyatakan dengan tepat.
4. Bahan bakar dikabutkan menjadi titik minyak halus.
5. Partikel-partikel bahan yang amat kecil itu harus menembus udara dalam silinder sampai pembakaran selesai.
6. Distribusi bahan bakar harus seragam menembus keseluru ruang bakar yang tersedia oksigen untukn pembakaran.
Faktor yang mempengaruhi kondisi system pengabutan (injector) yang kurang baik antara lain:
a. Lubang pengabut tersumbat atau terlalu kecil
b. Needle valve pengabut tidak mau bergerak (melekat pada rumahnya)
c. Tidak ratanya valve seat dengan nozzle injector d. Kualitas bahan bakar kurang bagus
2.6. Katup Penyemprotan Bahan Bakar (nozzle)
Injector dalam kesatuan terdapat katup penyemprotan bahan bakar (Nozzle) di dalam buku Permesinan Kapal III yang diterbitkan oleh Japan International Coperation Agency (JICA, 1983: 74) mengatakan bahwa katup penyemprotan bahan bakar merupakan suatu cara pemasukan bahan bakar ke
19
dalam ruang pembakaran. Jika bahan bakar disemprotkan kedalam silinder melalui lubang yang diameternya kira-kira 0,2 sampai 0,8 mm dengan kecepatan tinggi terjadi pengabutan oleh gerakan udara sekitar, banyaknya Nozzle, diameter dan sudut ditentukan oleh tipe mesin besar silinder dan bentuk ruang pembakaran”.
Lubang pada ujung Nozzle berdiameter kira-kira 0,2 - 0,8 mm, biasanya berjumlah 4 sampai 10 batang katup jarum dibuat sependek mungkin agar mengurangi massa. Katup tidak diberi pengepakan supaya mengurangi inertia dan aus karena itu dudukan katup ditambah dengan tepat untuk mencegah kebocoran bahan bakar melalui cela antara jarum dan dudukan katup.
2.6.1 Jenis-Jenis Nozzle
a. Nozzle Lubang Tunggal (Single Hole Nozzle)
Semprotan atau kabutan bahan bakar yang dihasilkan berbentuk tirus.
Daerah sudut kira-kira 4° - 5° yang dikeluarkan oleh ujung Nozzle yang berlubang satu. Pengabutan yang kurang sempurna dan seksama menyebabkan penyemprotan bahan bakar tidak merata bila sudutnya terlalu besar. Keadaan ini dapat membatasi sudut semprotan yang bisa dipakai. Karena itu Nozzle lubang tunggal dipakai pada mesin-mesin dimana bentuk ruang bakar akan menimbulkan pusaran dan karenanya tisak membutuhkan pengabutan bahan bakar yang halus dan semprotan yang merata. Nozzle lubang tunggal semacam imi juga baik karena pembukaan lubang Nozzle yang luas bahkan pada mesin-mesin putaran tinggi ukuran kecil.
Sumber: Injector tipe_hole_pintel.png
Gambar 2.9 Injector Lubang Tunggal b. Nozzle Berlubang Banyak (Multi Hole Nozzle)
Nozzle ini banyak dipakai pada motor diesel dengan penyemprotan secara langsung (Direct Injection) dimana diperlukan penyemprotan bahan bakar meluas kesemua bagian ruang bakar yang dangkal. Makin banyak jumlah pembukaan semprotan diameter 0,0006inch sampai 0,0033 inch. Jumlah dapat berbedaa antara tiga sampai delapan belas lubang pada mesin mesin yang mempunyai ukuran besar diameter silindernya.
21
Sumber: Injector_tipe_hole_dan_pintel.png Gambar 3.0 Injector Berlubang Banyak c. Nozzle Model Pintle Type
Nozzle jenis ini dipergunakan untuk motor diesel dengan system kamar depan dan kamar pusar, dipasang dengan katup-katup ujung ujungnya mempunyai batang atau pena yang disebut “pintle”. Yang bentuknya disesuaikan dengan bentuk semprotan yang diinginkan.
Dengan pembentukan pena yang cocok, diperoleh akan penyemprotan bahan bakar silindris yang berlubang dengan daya tinggi ataupun semprotan bahan bakar berbentuk konis yang berongga dengan sudut 60°. Nozzle jenis ini bekerja secara seragam dan teliti gerakannya akan mencegah kerak dan karbon diujung Nozzle.
Sumber: Injector_tipe_hole_dan_pintel.png Gambar 3.1 Pintle Type
2.6.2. Cara Kerja Pengabutan Nozzle a. Sebelum Proses Penginjeksian
Sebelum bahan bakar masuk kedalam nozzle, bahan bakar yang disalurkan ke nozzle harus memiliki tekanan 60 sampai 200𝑘𝑔/𝑐𝑚2 yang diberikan oleh injection pump. Setelah bahan bakar masuk kedalam nozzle dan langsung menuju oil pool / nozzle body.
Sumber: www.teknik-otomotif.com
23
Gambar 3.2 Sebelum Proses Penginjeksian b. Proses Penginjeksian Bahan Bakar
Setelah bahan bakar masuk kedalam nozzle body / oil pool maka bahan bakar yang bertekanan tadi akan meningkat melebihi tekanan pegas atau pressure spring sehingga akan mengangkat atau naiknya nozzle needle ke atas dan menyebabkan bahan bakar keluar dan terjadilah proses pengabutan atau penyemprotan bahan bakar.
Sumber: www.teknik-otomotif.com
Gambar 3.3 Saat Proses Penginjeksian c. Setelah Penginjeksian Bahan Bakar
Setelah proses penginjeksian selesai maka injection pump pun juga akan berhenti mengalirkan bahan bakar yang bertekanan. Maka pressure spring dan nozzle needle pun kembali ke posisi awalnya dengan menutub kembali lubang pengabutan nozzle. Sisa bahan bakar yang terdapat didalam nozzle akan melumasi komponen dalam nozzle dan bahan
bakar akan terhisap atau kembali kedalam tangki bahan bakar dan injection pump melalui over flow pipe.
Sumber: www.teknik-otomotif.com Gambar 3.4 Akhir Penginjeksian
Menurut Maneen (1983: 7.1) mengemukakan bahwa pada sebuah motor Diesel bahan bakar yang di semprotkan ke dalam silinder dengan kelambatan sekecil- kecilnya, maka harus terbentuk suatu campuran homogen dari udara/bahan bakar sebagai syarat pertama, selanjutnya campuran bahan bakar/udara harus memiliki suhu yang tinggi yang dikehendaki untuk menyalakan sendiri campuran tersebut.
Suhu yang tinggi tersebut dapat dicapai dengan mengkomprimir udara pembakaran dalanm silinder dengan suhu akhir kompresi antara (800- 1000° K).
Untuk mendapatkan pembagian yang halus dari bahan bakar serta suatu campuran yang baik dengan udara pembakaran, diperlukan energi. Energi tersebut sebagian diperoleh dari gerakan udara pembakaran dan sebagian lagi diperoleh dari pengabutan pada bahan bakar itu sendiri. Yang terpenting dalam pembentukan campuran adalah
25
energi pengabutan dari bahan bakar. Untuk pembentukan secara cepat dari sebuah campuran gas yang mudah terbakar dikehendaki bahwa butir bahan bakar yang disemprotkan secepat mungkin dipanasi dan diuapkan. Pembagian bahan bakar dalam bentuk butiran-butiran dengan diameter yang sangat kecil merupakan persyaratan, khusus bila dalam silinder akan dibakar residu dengan kadar tinggi dari asselteen.
Dari penyelidikan Collin (1990) disimpulkan bahwa semakin halus pengabutannya, maka waktu pemanasan dari bahan bakar semakin kecil. Sedangkan pengabutan yang lebih besar membutuhkan waktu yang amat lama sehingga terjadi kelambatan penyalaan (waktu saat penyemprotan dimulai dan penyalaan dimulai) terlalu panjang, demikian pula waktu pembakaran dari bagian tersebut, sehingga dengan gas pembakaran akan terbawa bagian bahan bakar yang tidak terbakar.
Perlu diingat bahwa waktu yang disediakan untuk mencampur, menyalakan, dan membakar pada motor putaran rendah lebih besar dibandingkan dengan motor putaran menengah dan tinggi.
Bila tiap bagian kecil bahan bakar sewaktu memasuki ruang pembakaran dengan cepat dapat terbakar dengan sempurna, maka lintasan tekan dan suhu dalam silinder sewaktu pembakaran dapat dihitung dari karasteristik penyemprotan oleh pengabut. Ternyata memerlukan waktu untuk mengadakan reaksi kimia yang mengantar pada penyalaan campuran bahan bakar udara. Dalam campuran yang meliputi butir bahan bakar yang di semprotkan akibat pengaruh dari tekanan dan suhu yang menguasai ruang pembakaran, akan
mengakibatkan beberapa molekul dioksidasi sehingga membebaskan panas. Sebagai akibat dari suhu yang mengikat, maka kecepatan oksidasi akan meningkat begitu juga dengan pembentukan panasnya 2.7. Pembakaran Didalam Silinder
Motor pembakaran didefinisikan sebagai mesin kalor yang berfungsi mengkonversikan energy kimia yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energy mekanis dan prosesnya terjadi didalam suatau ruang bakar yang tertutup.
Energi kimia dalam bahan bakar terlebih dahulu diubah menjadi energy ternal melalui proses yang kemudian menggerakan pada mesin seperti torak, batang torak, dan poros engkol.
Dalam mesin diesel injeksi langsung, bahan bakar disemprotkan kedalam ruang bakar tepat diatas piston. Pada umumnya piston memiliki mangkuk (bowl) yang dirancang untuk membatasi udara kedalam daerah yang sesuai dengan lintasan semprotan sehingga terjadi campuran bahan bakar dengan udara.
Kelemahan dari system semacam ini adalah besarnya kemungkinan bahan bakar yang tidak terbakar menempel pada dinding silinder dapat melewati ring piston ke crankcase. Ketika mesin ini dioperasikan pada bahan bakar dengan volatilitas yang rendah, sebagian dari bahan bakar yang lambat menguap dapat menempel pada dinding silinder sehingga berakibat menipiskan minyak pelumas.
27
Sumber://www.Direct-Injection-Diesel_Engine-4.png Gambar 3.5 Model Geometri Injeksi Langsung Proses injeksi bahan bakar pada mesin Diesel terjadi persis sebelum TMA, dengan tekanan yang sangat tinggi menggunakan satu atau lebih injector, injector akan menghasilkan pola semprotan dengan keadaan 100% bahan bakar diintinya dan 100% udara dibagian luarnya. Percampuran semprotan bahan bakar dan udara harus terjadi, dengan udara berputar-putar, sehinga terjadi percampuran optimal dan tercapailah kinerja yang menghasilkan emisi yang sesuai standar.
Secara garis besar proses pembakaran pada motor diesel terbagi menjadi 4 tahap, yaitu Ignition delay, Premixed or rapid combustion phase, Mixing–controlled combustion phase, Late combustion phase
Sumber://www.rate-of-heat-release-Diesel-Engine-4.png Gambar 3.6 Diagram Heat Release a) Fase persiapan pembakaran a-b (ignition delay).
Ignition delay adalah waktu yang diperlukan antara bahan bakar mulai disemprotkan dengan saat mulai terjadinya pembakaran. Waktu pembakaran bergantung pada beberapa factor, antara lain pada tekanan dan temperature udara pada saat bahan bakar mulai disemprotkan, gerakan udara dan bahan bakar, jenis dan derajat pengabutan bahan bakar, serta perbandingan bahan bakar – udara lokal. Jumlah bahan bakar yang disemprotkan selam periode persiapan pembakaran tidaklah merupakan faktor yang terlalu menentukan waktu persiapan pembakaran
29
b) Fase pembakaran cepat b-c (premixed or rapid combustion phase)
Pada fase ini udara dan bahan bakar yang telah tercampur (air-fuel mixture) akan terbakar dengan cepat dalam beberapa drajat. Proses pembakaran tersebut terjadi dalam suatu pengecilan volume (selama piston masih bergerak menuju ke top dead center). Sampai piston bergerak kembali beberapa drajat sudut engkol sesudah TDC, tekanannya masih bertambah besar tetapi laju kenaikan tekanan yang seharusnya dikonvensasikan oleh bertambah besarnya volume ruang bakar sebagai akibat bergerak piston dari TDC ke BDC (buttom dead center). Pada premixed terjadi kenaikan tekanan dan temperatur secara drastic.
c) Fase pembakaran terkendali c-d (mixing controlled combustion phase)
Setelah campuran bahan bakar – udara (air-fuel mixture) terbakar pada fase premixed, kecepatan pembakaran ditentukan oleh tersedianya campuran yang siap terbakar.
Beberapa proses yang terjadi disini adalah antara lain atomisasi bahan bakar, penguapan, pencampuran dengan udara dan reaksi kimia, sehingga proses pembakaran ditentukan oleh proses pencampuran antara udara dan bahan bakar.
d) Fase pembakaran lanjut d-e (late combustion phase)
Pada fase ini terjadi proses penyempurnaan pembakaran dan pembakaran bahan bakar yang belum sempat terbakar.
Pelepasan energy akan terus berlangsung dengan kecepatan rendah sampai langkah ekspansi. Ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya pembakaran lanjut ini antara lain sebagian kecil bahan bakar belum terbakar dan sebagian energi bahan bakar tersebut menjadi soot dan produk pembakaran campuran kaya, yang energinya masih dapat terlepas.
2.8. Perawatan
Menurut Suharto (1991) Otoritas dan pengawasan kerja adalah suatu cara untuk meramalkan dan sekaligus mengendalikan biaya dalam perawatan. Ini juga mempunyai kompetensi dengan perencanaan dan pengendalian pekerjaan perawatan yang berkaitan dengan perencanaan dan jadwal kerja. Hal tersebut merupakan metodologi dasar yang bisa dipakai untuk mengembangkan peranan pengawasan perawatan untuk pastinya kebutuhan untuk bagian perawatan.
Perencanaan adalah suatu prosedur yang konsisten dengan bentuk dan nilai-nilai pemikiran yang merupakan metode dasar untuk bisa mencapai tujuan manajemen perawatan.
Menurut Habibie (1987) penggunann system berencana yang fleksible untuk membuat pekerjaan perawatan yang optimal adalah suatu contoh realisasi seseorang kepala kamar mesin yang terampil dan merupakan orang yang paling tepat untuk menentukan jadwal perawatan bagi kapalnya.
31
Jika kapal mempunyai sistem perencanaan perawatan yang berkembang dengan baik, maka cukup memberikan informasi langsung pada manajemen armada mengenai penyimpangan dari rencana misalnya kerusakan-kerusakan , keausan, dan keusangan yang tak diduga, penggantian yang tak dijadwalkan, kebutuhan pelayanan dibagian luar dan suatu daftar pekerjaan yang telah lewat waktunya.
Perawatan Fuel Injection pada pada Mesin Diesel Penggerak Utama, harus dilakukan secara menyeluruh dan sebelumnya perlu mengenal karakteristik dari jenis-jenis minyak yang digunakan.
Adapun beberapa tindakan perawatan yang perlu diperhatikan yaitu sebagai berikut:
1) Perawatan dimulai dari sumber awal penerimaan bahan baakr minyak yang akan dikabutkan oleh Fuel Injector, jenis bahan bakar yang akan dipergunakan dan sejauh mana dilakukan perawatan dengan bahan kimia.
2) Perawatan seluruh peralatan yang dilalui oleh bahan bakar minyak selama perjalanan sebelum masuk ke Injector (Tangki Bahan Bakar, Pemanas Bahan Bakar, Fuel Oil Purifier dll).
3) Perawatan terhadap seluruh komponen fuel injector tersebut dimana setiap komponen mulai dari ujung pengabut sampai pada bagian atas harus mendapat perhatian yang teliti.
4) Perawat hasil daripada Pembakaran Didalam Silinder yang sempurna ataupun tidak sempurna akan sangat memperngaruhi pengabut.
Fuel Injection Nozzle (injector) merupakan komponen yang berperan dalam keberhasilan penyaluran dan pembakaran bahan bakar. Pada dasarnya injector didalam keadaan tertutup oleh valve dan akan terbuka oleh tekanan bahan bakar yang tinggi dari Injection Pump (pompa injeksi). Injector terdiri atas 2 komponen utama: nozzle holder (pemegang nozzel) dan nozzle. Nozzle holder terdiri dari valve spring (pegas katup), spindle dan spring seat untuk meneruskan penekanan pegas ke nozzle valve, dimana penyetelannya tegangan pegas dengan shim atau dengan pengaturan baut penyetelan (adjusting screw), dan saluran masuk (fuel inlet) dan saluran balik (backleak conenection), serta nozzle capnut yang mengikat nozzle. Sedangkan nozzle terdiri dari body dan needle valve (jarum nozzle).
Berikut adalah langkah pengetesan injector:
1) Bersihkan injector sebelum dilakukan pemeriksaan dan pembongkaran.
2) Letakan atau pasangkan injector pada dudukan yang telah di sediakan pada injector tester. Kemudian kuatkan dudukan injector pada posisinya agar pada saat pengetesan injector tidak terlepas.
3) Periksa injector pada Nozzle tester untuk mengetahui tekanan dan kebocorannya untuk mengidentifikasi kerusakannya. Berikan tekanan sebesar 280 kg/Cm² dan tunggu selama 5 detik. Bila terjadi kebocoran maka kebocoran itu akan terdeteksi dalam waktu kurang dari 5 detik.
Pemeriksaan harus dilakukan secara berkala atau sesuai jadwal jam kerjanya (running Hours). Pengabut baik ataupun kurang baik harus dicabut dan
33
dilakukan pengetesan ulang. Pemeriksaan seluruh komponen bagian dalam pengabut, satu persatu harus diperiksa secara teliti, yaitu: spindle valve, Nozzle tip, Atomizer, Stick, Spring, Adjusting screw, dan lainnya. Pengetesan dan penyetelan harus sesuai dengan instruction book. Contoh bila tekanan sudah ditentukan 320 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 maka apabila pada tekanan 280 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 sudah didapatkan pengabutan yang baik, tetap tekanan harus dinaikan sampai mencapai tekanan kerja 320 𝑘𝑔/𝑐𝑚2. Hal itu sanagt penting karena akan mempengaruhi sekali pada pembakaran yang sempurna.
Kerangka Pikir Penelitian
Kerangka pemikiran Penulis dalam pemecahan masalah pada skripsi ini adalah sebagai berikut:
Gambar 2.9. Bagan Kerangka Pikir Penelitian
Pengaruh Tidak Optimalnya Kinerja Injector Terhadap Proses Pembakaran Mesin Diesel
Penyebab Dampak Upaya Pencegahan
1. Menjalankan PMS (Planning Maintenance System)
2. Melakukan Lapping Pada Nozzle Injector 3. Menjalankan prosedur
yang benar pada saat perbaikan dan Pemasangan Injector 1. Suhu Atau
Temperature Gas Buang Tinggi
2. Exhaust gas berwarna Hitam Pekat
3. Mesin Susah Hidup Saat Pertama Kali Start Engine 1. Tersumbatnya lubang
nozzle Injector atau terlalu besar
2. Needle Valve Pengabut Tidak Mau Bergerak (Melekat Pada Nozzle Body)
3. Tidak Ratanya Valve Seat Dengan Nozzle Injector
4. Kualitas bahan bakar kurang bagus
Resiko Tidak Optimalnya Kinerja injector dapat dikurangi
Suhu Atau Temperature Gas Buang Normal
35 BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan metode penelitian Kualitatif, yaitu penelitian proses analisa kualitatif yang mendasarkan pada adanya hubungan sistematis antara variabel yang sedang di teliti. Tujuan analisa data kualitatif yaitu agar peneliti mendapatkan makna hubungan variabel-variabel sehingga dapat digunakan untuk menjawab masalah yang dirumuskan dalam penelitian. Hubungan antar semantis sangat penting karena dalam analisa kualitatif, peneliti tidak menggunakan angka-angka seperti pada analisa kuantitatif. Prinsip pokok teknik analisa data kualitatif ialah mengolah dan menganalisa data-data yang terkumpul menjadi data yang sistematik, teratur, terstruktur dan mempunyai makna.
3.2 Waktu Dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada waktu penulis melaksanakan praktek laut di atas kapal MT. sp4bsi, milik PT. Berjaya Samudera Indonesia selama 1 tahun.
3.3 Jenis Dan Sumber Data 1. Jenis Data
Data yang dikumpulkan dan digunakan dalam penyusunan proposal ini adalah data yang merupakan informasi yang diperoleh penulis melalui pengamatan langsung dan wawancara. Sumber data terbagi menjadi dua yaitu data primer dan data sekunder :
a. Data Primer
Data primer adalah informasi yang diperoleh langsung dari pelaku yang melihat dan terlibat langsung dalam penelitian yang dilakukan oleh peneliti. Data primer merupakan sumber data yang diperoleh langsung dari sumber asli (tidak melalui media perantara).
Data primer dapat berupa opini subjek (orang) secara individual atau kelompok, hasil observasi terhadap suatu benda (fisik), kejadian atau kegiatan, dan hasil pengujian. Data primer disebut juga sebagai data asli atau data baru yang memiliki sifat up to date. Untuk mendapatkan data primer, peneliti harus mengumpulkannya secara langsung.
b. Data sekunder
Data sekunder merupakan pendekatan penelitian yang menggunakan data-data yang telah ada, selanjutnya dilakukan proses analisa dan interpretasi terhadap data-data tersebut sesuai dengan tujuan penelitian. data ini didapat dari sumber ke dua atau melalui perantaraan orang.
2. Sumber Data
Adapun data-data yang digunakan dalam penulisan karya ilmiah terapan ini didapat dari :
a. Buku-buku yang berhubungan dengan analisa penyebab kinerja injector tidak maksimal dalam pembakaran motor diesel di atas kapal yang didapat di perpustakaan.
b. Literatur-literatur yang didapat dari internet.
37
c. Laporan-laporan dan data pengamatan langsung tentang kejadian yang didapat dari kapal.
d. Melalui wawancara langsung dengan masinis dan kepala kamar mesin yang berhubungan dengan analisa penyebab kinerja injector tidak maksimal dalam pembakaran motor diesel di atas kapal dan cara perawatannya
3.4 Metode Pengumpulan Data
Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah yang penulis lakukan sebelumnya, maka dalam penyusun proposal ini dibutuhkan suatu pengamatan. Sehingga mampu mendapatkan data yang benar, agar tujuan penulisan dapat tercapai dan sesuai dengan judul yang penulis ambil. Disini penulis menggunakan beberapa metode dalam penulisan proposal ini.
Adapun metode pengumpulan data yang penulis pergunakan yaitu : 1. Metode Observasi
Metode observasi adalah pengamatan melibatkan semua indera (pengelihatan, pendengaran, penciuman, pembau, perasa) dengan disertai pencatatan-pencatatan terhadap keadaan atau perilaku objek sasaran. Metode ini dilakukan melalui pengamatan langsung pada obyek, dalam hal ini yaitu analisa penyebab kinerja injector tidak maksimal dalam pembakaran motor diesel di atas kapal.
Tujuan penulis mengadakan observasi adalah agar mengerti akan keadaan obyek yang dijadikan topik kinerja injector dalam pembakaran, untuk memberi kesesuaian antara keterangan-keterangan yang diperoleh dengan keadaan yang sebenarnya terjadi.
2. Metode Wawancara
Wawancara adalah pengambilan data melalui wawancara/secara lisan langsung dengan sumber datanya, baik melalui tatap muka atau lewat telephone, jawaban responden direkam dan dirangkum sendiri oleh peneliti. Metode wawancara ini sangat efektif untuk mendapatkan penjelasan yang lebih rinci mengenai pertanyaan-pertanyaan atau banyak hal yang tidak dipahami dalam hal permasalahan yang berhubungan dengan topik yang akan dibahas.
Adapun tujuan pokok dari wawancara adalah agar memperoleh keterangan-keterangan secara langsung mengenai obyek yang dituju, dan mendapatkan data-data serta jawaban-jawaban yang penulis belum mengerti dan belum tahu yang menjadi pokok permasalahan proposal ini. Karena dengan wawancara akan memperoleh data-data yang aktual.
3. Metode Studi Pustaka
Menurut Nazir (1988: 111) dalam bukunya yang berjudul Metode Penelitian mengemukakan bahwa yang dimaksud dengan studi pustaka adalah teknik pengumpulan data dengan mengadakan studi penelaahan terhadap buku-buku, literatur-literatur, catatan-catatan, dan laporan- laporan yang ada hubungannya dengan masalah yang dipecahkan.
Manfaat yang diperoleh dari metode studi pustaka adalah :
a. Untuk menggali teori-teori dasar dan konsep yang telah dikemukakan penulis terdahulu.
b. Untuk mengikuti perkembangan penulisan dalam bidang yang akan diteliti.
39
c. Untuk memperoleh orientasi yang luas mengenai topik yang akan dipilih.
d. Agar dapat mengetahui buah duplikasi penulisan dan dipelajari bagaimana mengungkapkan buah pikiran secara sistimatis, krisis dan ekonomis.
4. Metode Dokumentasi
Metode ini dilakukun dengan mengambil gambar tentang obyek yang diteliti sehingga penulis dapat mengetahui penyebab kinerja injector tidak maksimal dalam pembakaran motor diesel.
3.5 Teknik Analisa Data
Penyajian untuk penulisan proposal ini adalah menggunakan metode Deskriptif. Yaitu penulisan yang berisi paparan dan uraian mengenai suatu obyek permasalahan yang timbul pada saat tertentu.
Metode ini digunakan untuk memaparkan secara rinci dengan tujuan memberikan informasi mengenai masalah yang timbul dan berhubungan dengan materi pembahasan proposal ini.
Dalam pemaparan proposal ini penulis menggunakan jenis penelitian studi kasus. Adapun ciri-ciri penelitian studi kasus antaranya adalah :
1. Merupakan penelitian yang mendalam tentang suatu unit tertentu yang hasilnya merupakan gambaran lengkap dan terorganisasi dengan baik tentang studi kasus tersebut.
2. Cenderung untuk meneliti jumlah unit yang kecil tetapi variable dan kondisi yang besar jumlahnya.
Analisa data:
a. Memfokuskan data dengan tema penelitian.
b. Mengurutkan dan mengelompokkan data.
c. Menyimpulkan hasil analisa berdasarkan hipotesis.
d.Menyampaikan saran-saran terhadap permasalahan tersebut yang nantinya dapat dikembangkan lebih lanjut.
Miles Huberman (dalam Sugiyono, 2010), menyatakan bahwa aktivitas dalam pengolahan dan analisa data meliputi data reduction, data display, conclusion drawing/verification.
1. Data collecting
Instrumen pengumpulan data adalah alat bantu yang dipilih dan digunakan oleh peneliti dalam kegiatannya mengumpulkan data agar kegiatan tersebut menjadi sistematis dan dipermudah olehnya. Instrumen pengumpulan data adalah cara-cara yang dapat digunakan oleh peneliti untuk mengumpulkan data. Instumen sebagi alat bantu dalam menggunakan methode pengumpulan data merupakan sarana yang dapat diwujudkan dalam benda, misalnya angket, perangkat tes, pedoman wawancara, pedoman observasi, skala dan sebaginya.
Instrumen penelitian merupakan sesuatu yang amat penting dan strategi kedudukannya didalam keseluruhan kegiatan penelitian. Dengan instrumen akan diperoleh data yang merupakan bahan penting untuk menjawab permasalahan, mencari sesuatu yang akan digunakan untuk mencapi tujuan. Pengumpulan data dilakukan untuk memperoleh informasi yang dibutuhkan dalam rangka mencapai tujuan penelitian.
41
2. Data Reduction
Melakukan reduksi data dapat diartikan sebagai upaya merangkum dan memilih hal-hal pokok serta mefokuskan diri pada data yang relevan dengan permasalahan yang dikaji. Pada kenyataannya, data temuan di lapangan bisa sangat beragam dan heterogen, sehingga perlu dilakukan pemilahan dan penyusunan secara sistematis agar diperoleh data yang dibutuhkan.
3. Data Display
Setelah data di reduksi, tahap berikutnya adalah melakukan display atau penyajian data sehingga temuan dapat digambarkan secara utuh, menyeluruh, sehingga bagian-bagian pokoknya terlihat jelas untuk memudahkan pemaknaan. Sugiyono (2010) menyatakan bahwa penyajian data dalam penelitian kualitatif dapat dilakukan melalui uraian singkat, bagan, hubungan antar kategori, flowchart, dan sejenisnya.
4. Conclusion and Verification
Tahapan berikutnya dari analisis data adalah penarikan kesimpulan (konklusi) dan verifikasi. Berdasarkan reduksi dan display data temuan penelitian, peneliti dapat menarik kesimpulan. Penarikan kesimpulan dalam penelitian kualitatif, pada dasarnya masih bersifat sementara, karena data hasil temuan harus diverifikasi dan dicek kebasahannya melalui berbagai teknik. Verifikasi yang dilakukan bertujuan untuk mempertajam pemaknaan temuan, sehingga diperoleh kesimpulan yang benar-benar menggambarkan realita.
DAFTAR PUSTAKA
Ariwayati,Muchlis. (2012). Injector
(Http://muchlisariwayanto.blogspot.com) Diakses tanggal 7 April 2019
Bosch, Robert. (1924). Pompa Injeksi ( Http://lokerpelaut.com/pompainjeksi) Diakses tanggal 7 April 2019
Corder, A. 1992. Sistem perawatan permesinan. Jakarta : Erlangga
(http://library.um.ac.id/free-contents/index.php/buku/detail/teknik- manajemen-pemeliharaan-a-s-corder-alih-bahasa-kusnul-hadi- 2560.html )
Donald, E. (1987). Diesel : Technology and Society in Industrial Germany.
Germany : Universal Of Alabama Press
(https//www.cambridge.org/core/journals/business-history- review/article/diesel-technology-and-society-in-industrial- germany-by-donald-e-thomasjr-tuscaloosa-university-of- alabama-press-1987)
Karyanto(2002). Sistim Pengabutan Injector
(https://pelautasliindonesia.blogspot.com/)
Maleev. (1995). Operasi dan pemeliharaan motor diesel, 109. Jakarta:
Erlangga.
(http://library.um.ac.id/free-
contents/index.php/buku/detail/operasi-dan-pemeliharaan-mesin- diesel-konstruksi-operasi-pemeliharaan-dan-perbaikan-mesin- diesel-v-i-maleev-ahli-bahasa-bambang-priambodo-928.html )
Soimar (2000). Injector
https://zack92aria.blogspot.com/2014/06/makalah-motor-diesel- tentang-injector.html
Maanen,P.Van, (2014). Motor Diesel Kapal Jilid 1. Nautech.
