BAB I BAB I
FUNGSI DAN PROSES KERJA TURBIN UAP FUNGSI DAN PROSES KERJA TURBIN UAP
1.
1. Fungsi Turbin UapFungsi Turbin Uap
Di atas kapal fungsi turbin uap adalah : Di atas kapal fungsi turbin uap adalah : a.
a. Turbin de Lavel sebagai penggerak pesawat-pesawat bantuTurbin de Lavel sebagai penggerak pesawat-pesawat bantu b.
b. Turbin Zoelley sebagai penggerak generator listirkTurbin Zoelley sebagai penggerak generator listirk c.
c. Turbin Curtis sebagai Roda muka turbin gabungan atau sebagaiTurbin Curtis sebagai Roda muka turbin gabungan atau sebagai turbin mundur dalam instalasi turbin (instalasi turbin mempunyai turbin mundur dalam instalasi turbin (instalasi turbin mempunyai turbin maju dan turbin mundur sesuai posisi olah gerak kapal). turbin maju dan turbin mundur sesuai posisi olah gerak kapal). d.
d. Turbin Parson sebagai penggerak baling-baling kapal.Turbin Parson sebagai penggerak baling-baling kapal.
2.
2. Proses kerja turbin uapProses kerja turbin uap
Uap yang diproduksi dari ketel pipa air mengalir ke dalam turbin Uap yang diproduksi dari ketel pipa air mengalir ke dalam turbin melalui pipa pancar (Nozzle Ring). Di dalam pipa pancar yang melalui pipa pancar (Nozzle Ring). Di dalam pipa pancar yang berfungsi sebagai:
berfungsi sebagai: a.
a. Momentum uap dan mengarahkan uap langsung menuju ke suduMomentum uap dan mengarahkan uap langsung menuju ke sudu jalan (moving blades)
jalan (moving blades) b.
b. Merobah energi panas menjadi energi kecepatan karena perbedaanMerobah energi panas menjadi energi kecepatan karena perbedaan diameter pipa pancar dimana diameter masuk lebih kecil daripada diameter pipa pancar dimana diameter masuk lebih kecil daripada pipa keluar maka panas yang mengalir masuk pipa pancar lebih pipa keluar maka panas yang mengalir masuk pipa pancar lebih panas dibandingkan dengan panas yang keluar pipa pancar, hal panas dibandingkan dengan panas yang keluar pipa pancar, hal tersebut mengakibatkan beda panas. Beda panas ini menimbulkan tersebut mengakibatkan beda panas. Beda panas ini menimbulkan kecepatan uap mengalir selama di pipa pancar. Jadi ada hubungan kecepatan uap mengalir selama di pipa pancar. Jadi ada hubungan antara panas dan kece
antara panas dan kecepatan yang mengalir patan yang mengalir dari uap dari uap di dalam pipadi dalam pipa pancar. Setelah uap keluar pipa pancar, langsung mendorong sudu pancar. Setelah uap keluar pipa pancar, langsung mendorong sudu jalan,
jalan, dimana dimana sudu sudu jalan jalan itu itu dipasang dipasang pada pada roda roda jalannya jalannya (moving(moving wheel), sehingga roda jalan turut berputar. Pada bagian tengah wheel), sehingga roda jalan turut berputar. Pada bagian tengah Roda jalan yang bulat terdapat poros turbin (Turbin shaft) yang Roda jalan yang bulat terdapat poros turbin (Turbin shaft) yang dipasang dengan konstruksi pasak (key). Dengan demikian poros dipasang dengan konstruksi pasak (key). Dengan demikian poros turbin juga berputar, dan poros ini disambungkan ke poros turbin juga berputar, dan poros ini disambungkan ke poros baling-baling melalui gigi reduksi.
BAB V BAB V Urutan Pembakaran (
Urutan Pembakaran ( Firing Order Firing Order ))
Urutan Pembakaran adalah pembakaran yang terjadi secara Urutan Pembakaran adalah pembakaran yang terjadi secara berurutan disesuaikan dengan proses kerjanya setiap silinder . Terjadinya berurutan disesuaikan dengan proses kerjanya setiap silinder . Terjadinya pembakaran tersebut pada akhir langkah kompresi beberapa derajat (± 20 pembakaran tersebut pada akhir langkah kompresi beberapa derajat (± 2000
sebelum TMA) hingga 5
sebelum TMA) hingga 500setelah TMA.setelah TMA.
Perlu diketahui bahwa untuk motor diesel 4 Takt 6 silinder Perlu diketahui bahwa untuk motor diesel 4 Takt 6 silinder terjadinya pembakaran setiap 2 putaran poros langkah atau 2 x 36 terjadinya pembakaran setiap 2 putaran poros langkah atau 2 x 3600
sehingga pada 2 putaran tersebut sudah terbakar ke 6 silindernya, sehingga pada 2 putaran tersebut sudah terbakar ke 6 silindernya, sedangkan pada motor 2 takt, 6 silinder terjadi pembakaran setiap 1 sedangkan pada motor 2 takt, 6 silinder terjadi pembakaran setiap 1 putaran poros engkol atau 1 x 360
putaran poros engkol atau 1 x 36000 sehingga pada 1 putarannya sudahsehingga pada 1 putarannya sudah
terbakar ke 6 silindernya. terbakar ke 6 silindernya.
Pembakaran-pembakaran tersebut terjadi dikaitkan dengan Pembakaran-pembakaran tersebut terjadi dikaitkan dengan kedudukan antar pena engkol , namun tetap pada langkah kompresi, kedudukan antar pena engkol , namun tetap pada langkah kompresi, karena pembakaran selalu terjadi diakhir langkah kompresi.
karena pembakaran selalu terjadi diakhir langkah kompresi. Kesimpulannya bahwa urutan pembakaran terkait dengan : Kesimpulannya bahwa urutan pembakaran terkait dengan :
a.
a. Kedudukan pena engkol antar silinderKedudukan pena engkol antar silinder b.
b. Akhir langkah kompresiAkhir langkah kompresi
Dengan dasar tersebut diatas, urutan pembakaran tidak terjadi Dengan dasar tersebut diatas, urutan pembakaran tidak terjadi secara nomor urut (seperti 1-2-3-4-5 ____________ nomor urut tidak terkait secara nomor urut (seperti 1-2-3-4-5 ____________ nomor urut tidak terkait dengan langkah kompresinya sehingga motor diesel 4 takt, 6 silinder dengan langkah kompresinya sehingga motor diesel 4 takt, 6 silinder urutan pembakarannya menjadi: 1-5-3-6-2-74 dan bukan : 1-2-3-4-5-6) urutan pembakarannya menjadi: 1-5-3-6-2-74 dan bukan : 1-2-3-4-5-6)
Pada setiap mesin urutan pembakaran pada motor 4 takt atau 2 takt Pada setiap mesin urutan pembakaran pada motor 4 takt atau 2 takt masing-masing berbeda, hal ini tergantung pada pembuat mesinnya masing-masing berbeda, hal ini tergantung pada pembuat mesinnya ((Engine Maker Engine Maker ).).
Firing Interval
Firing Interval adalah interval pembakaran tiap silinder yang terjadiadalah interval pembakaran tiap silinder yang terjadi secara bergantian sesuai dengan jenis motornya apakah 4 takt atau 2 takt secara bergantian sesuai dengan jenis motornya apakah 4 takt atau 2 takt karena pembakaran pada 4 takt terjadi 2 putaran untuk seluruh silinder, karena pembakaran pada 4 takt terjadi 2 putaran untuk seluruh silinder, sedangkan 2 takt
BAB VII
NERACA PANAS ( Heat Balancing )
Pada motor diesel, pembakaran yang terjadi di dalam silinder karena adanya percampuran bahan bakar dengan udara. Bahan bakar yang dipakai adalah jenis bahan bakar untuk perkapalan yaitu MFO ( Marine Fuel Oil), MDF ( Marine Diesel Fuel), MDO ( Marine Diesel Oil) dan MGO ( Marine Gas Oil). Sifat-sifat yang merugikan pada bahan bakar perkapalan adalah bahan bakar tersebut terlambat menyala karena titik nyala (Flash Point)nya tinggi di atas 430C (bensin memiliki titik nyala di bawah 430C).
Pembakaran pada motor diesel karena beberapa faktor seperti : - Tekanan udara akhir kompresi = 35 – 40 bar
- Suhu udara akhir kompresi = 5500– 6000C
- Tekanan injector = 250 – 400 bar dalam bentuk kabut / uap - Kecepatan bahan bakar keluar injector = 200 m/det
Dengan ke-4 faktor tersebut secara bersamaan terjadi, mengakibatkan terjadinya pembakaran dan suhu pembakaran ini mencapai 1.6000C. Akibat dari pengaruh kondisi suhu pembakaran yang
begitu tinggi ini, minyak pelumasnya menjadi encer, sehingga effect Viscosity pelumas terganggu menjadi encer. Dengan kondisi encer ini, oil film akan hilang, sehingga terjadi KONTAK antara metal-metal yang bergerak mengakibatkan keduanya menjadi rusak.
Bila panas pembakaran ini dihasilkan panas sebanyak 100%, panas ini akan diserap oleh media-media (gas buang, Radiasi, air pendingin, silinder, pompa bilas, gesekan mekanis dan oleh poros).
Penyerapan panas oleh media-media tersebut terhadap panas pembakaran disebut NERACA PANAS dan dituangkan dalam suatu diagram yang disebut DIAGRAM SANKEY.
Berikut sketsa dari Diagram dimaksud adalah sebagai berikut: - Panas diserap gas = Qgas = 32%
- Panas hilang radiasi = Qrad = 2%
- Panas diserap air = Qair = 19% (pendinginan silinder = 13%, torak = 96%)
- Panas diserap P. Bilas = Qp.bilas = 5% termasuk diserap gts, mekanis)
- Panas diserap oleh Turbo Blower = 2% - Panas diserap poros = 40%
Analisa Perhitungan Neraca Panas a. Panas yang diserap oleh gas buang
Bila untuk pembakaran sempurna tia Kg bahan bakar diperlukan 14,5 Kg udara, berarti berat udara theoritis (Guth) = 14,5 Kg tiap Kg bahan bakar sehingga :
……… (1) Namun bila komposisi bahan bakar diketahui yang mengandung Carbon (C), hydrogen (H), Oksigen, Nitrogen (N) dan sulphur.(S) maka
Kg/Kg.b.Bakar ……… (2) Ggas = Gupr + Gbb ……… (3) Qgas = Ggas.Pjgas.tgas ………... (4)Bila diketahui kelebihan udara X%, maka Gupf= (100% + X%)fu.Guth
Dimana : Guth dalam Kg/Kg.b.Bakar Gupr dalam Kg/Kg.b.Bakar Qgas dalam Kj/Kg.b.Bakar Pjgas dalam Kj/Kg0C
tgas dalam0C
Ggas dalam Kg/kg b.bakar C, H, O, N dan S dalam %
b. Panas yang diserap air pendingin Qair = 100% - (
ŋ
th + Qgas + Qrad)c. Panas yang hilang karena gesekan mekanis
Qgesekan mekanis =
ŋ
th –ŋ
tot = Pi – Pe = Qsil – Qporos d. Kapasitor pompa air pendingin
……….(6)
e. Kapasitor pompa minyak pelumas
Kapasitas pompa pelumas =
………… (7)
Keterangan :
Qair : Panas yang hilang terikat air pendingin dalam %
Kapasitor pompa air pendingin dalam dm3/jam atau ton/jam Gair : berati air dalam Kg/jam
Jair : berat jenis air dalam Kg/dm3
NO : nilai opak bahan bakar dalam Kj/Kg.bb Pjair : Panas jenis air ddalam Kj
Δtair : beda suhu air yang diizinkan yang keluar terhadap yang
masuk motor (oC)
Gminyak : Berat minyak dalam Kg/jam
Jminyak : Berat Jenis minyak dalam Kj/Kg
Pjminyak : berat jenis minyak dalam Kg/dm3
Δtminyak : beda suhu minyak yang diizinkan dalam0C
Qgesekan mekanis: Panas hilang akibat gesekan mekanisl dalam % termasuk
BAB X
POMPA BAHAN BAKAR ( FUEL PUMP)
Pompa bahan bakar dikelompokkan kepada :
1. Pompa bahan bakar tekanan rendah, dengan tekanan injeksi ± 150 bar yang menggunakan pengabut udara (air injection).
2. Pompa bahan bakar tekanan tinggi dengan tekanan injeksi ± 400 bar yang menggunakan pengabut tekan (airless injection).
1. Pompa bahan bakar tekanan rendah (low pressure fuel pump)
Pompa jenis ini didapati pada motor-motor tua (out of date) dan sudah tidak diproduksi lagi, pompa ini dimana bahan bakar bersama-sama dengan udara dengan tekanan 70 bar disemprotkan melalui katup bahan bakar di pengabut, sedangkan tekanan bahan bakarnya ± 150 bar akan keluar dari pengabut berupa partikel-partikel kecil berupa kabut yang mudah terbakar. Pompa jenis ini tidak akan dibicarakan dalam kesempatan ini untuk dilanjutkan.
2. Pompa bahan bakar tekanan rendah (lihat gambar) Pompa ini digolongkan kepada :
a. Common Rail (seluruh pompa dibuat dalam satu unit), jenis ini didapati pada kebanyakan unit-unit kecil.
b. Single rail (tiap pompa melayani, pengabut tiap silinder dan tidak bergabung).
Pompa ini mempunyai tekanan penyemprotan ± 400 bar.
Prinsip kerjanya :
- Pada saat fuel rack dilayani dari luar pompa melalui Glad Wheel, maka akan mengatur terbukanya HELIX di atas plunger pompa, sehingga mengatur jumlah bahan bakar yang dipompakan. HELIX bersamaan plunger nya berfungsi sebagai katup bahan
bakar, Karena lubang hisap (suction port) dari pompa sudah tertentu terbukanya melalui feed pump (booster pump).
Bertambah kecil saluran (Xelix) ini terbuka, maka supply bahan bakar yang dipompakan, bertambah sedikit sehingga yang disemprotkan injected juga sedikit mengakibatkan putaran engine berkurang.
- Selanjutnya bahan bakar tersebut ditekan oleh Plunger ke injector melalui discharge non return valve untuk dikabutkan.
Pada prinsipnya mengatur Fuel Rack, berarti mengatur supply bahan bakar yang akan disemprotkan, seperti juga mengatur putaran engine, sedangkan mengatur langkah plunger pump berarti mengatur timing injection yang disesuaikan dengan manual book dari engine maker .
3. Pengaturan Penghasilan Pompa
Pengaturan penghasilan pompa dikelompokkan kepada :
a. Awal injeksi tetap, akhir injeksi berubah (constant beginning and variable ending) disebut Type A, banyak dijumpai pada Salzer Diesel Engine.
b. Awal injeksi berubah, akhir injeksi tetap (variable beginning and constant ending) disebut Type B, dijumpai pada MAN Diesel Engine. Jenis ini dari pabrik buatan Bosch Pump.
c. Awal injeksi berubah, akhir injeksi berubah disebut Type C (Gabungan antara A dan B)
a. Type A (lihat gambar)
Bagian-bagian pompa ini adalah :
- Plunger A berfungsi sebagai pompa yang bergerak di dalam cylinder B
- Discharge Valve C berfungsi sebagai katup tekan - Suction Valve D berfungsi sebagai katup hisap
- Lifter E berfungsi untuk mengangkat dan mendorong serta menurunkan discharge Valve C
- Lifter F juga berfungsi sebagai pengugkit plunger A
- Ecentric G berfungsi sebagai pemutar Lifer F melalui Electric motor.
- Fuel Flow Can H berfungsi mengatur aliran bahan bakar ke pompa.
Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : 1) Plunger bergerak ke bawah
- Suction Valve D terbuka, discharge valve c tertutup, karena Lifter E bergerak ke bawah.
- Fuel Flow Can H bergerak ke atas membuka suction valve D - Bahan bakar masuk pompa melalui suction valve yang
terbuka berkumpul di atas katup dan saluran bahan bakar penghubung
2) Plunger bergerak ke atas
- Ecentric G diatur melalui Electric Motor sehingga posisi Fuel Flow Can berada di bawah, mengakibatkan Suction Valve D tertutup.
- Lifter F bergerak karena Ecentric G bergerak oleh electric motor , mengakibatkan Discharge Valve C terbuka.
- Bahan bakar yang telah berkumpul di atas Suction Valve C di saluran penghubung, ditekan oleh Plunger A ke luar pompa melalui discharge Valve C yang terbuka, untuk selanjutnya ke Injected
Kesimpulan : Pengaturan penghasilan pompa ini oleh pengaturan lifter F oleh Ecentric G yang digerakkan melalui electric motor.
b. Type B (lihat gambar)
Untuk pengaturan penghasilan jenis pompa ini dapat diatur oleh kedudukan Fuel Rack melalui gear wheel di dalam pompa sesuai kebutuhan, artinya saat Helix terbuka penuh, berarti salurannya terbuka penuh. Supply bahan bakar banyak, sehingga bahan bakar yang ditekan pompa ke Injector banyak, mengakibatkan putaran engine bertambah atau sebaliknya.
1) Hasil Maximum
- Fuel Rack pada posisi maximum, helix berada dan terbuka penuh di sebelah kiri.
- Bahan bakar masuk suction port banyak.
- Supply bahan bakar yang banyak ini dipompakan oleh plunger ke injector melalui discharge valve.
- Bahan bakar diinjeksi dan dikabutkan injector lebih banyak, mengakibatkan hasil maximum dan putaran engine bertambah.
2) Hasil Minimum
- Fuel Rack pada posisi minimum, helix berada dan terbuka sebagian di sebelah kanan.
- Bahan bakar masuk suction port sedikit
- Dari supply bahan bakar yang sedikit ini, mengakibatkan bahan bakar yang disemprotkan ke injector juga sedikit (hasil minimum), mengakibatkan putaran engine berkurang. 3) Hasil Nol
- Fuel Rack pada posisi Nol, mengakibatkan Helix tertutup dan berada di sebelah kanan tertutup silinder pompa.
- Bahan bakar tidak masuk silinder pompa, sehingga supply bahan bakar Nol, berarti juga tidak ada yang diinjeksikan, mengakibatkan engine stop.
Evaluasi Hasil Pembelajaran
1. Jelaskan kelompok pompa bahan bakar yang Saudara ketahui.
2. Gambarkan sekts sederhana pompa bahan bakar tekanan tinggi dari Bosch Pump, sebutkan bagian-bagiannya dan prinsip kerjanya !
3. Jelaskan pengaturan penghasilan pompa dengan 3 type dan berikan contoh engine serta masing-masing type, prinsip kerjanya dan khusus type B perlihatkan pengaturan untuk maximum, minimum, dan hasil Nol.
PENGABUT ( FUEL INJECTOR)
Pada dasarnya pengabut dibagi 2 jenis kelompok yaitu: 1. Pengabut Udara (lihat skets)
Jarum pengabut (needle valve) terangkat oleh tuas pada saat yang tepat karena fuel can bekerja. Jarum pengabut B tertekan ke bawah oleh pegas A dan menutup saluran masuk ke silinder dengan ujung tirusnya. Dalam ruah Pengabut terdapat dua pipa yaitu pipa udara dan pipa bahan bakar. Udara dari botol angin dengan tekanan ±60 bar bercampur dengan bahan bakar dengan tekanan 710 bar untuk dikabutkan, masuk ruang pembakaran (Combustion space).
Bahan bakar dalam pengabut tertimbun pada cincin pembagi C, dimana terdapat lubang-lubang kecil yang tidak bersamaan letaknya satu terhadap lainnya. Pada saat jarum terangkat oleh fuel can, maka udara hembus mengalir dengan kecepatan yang tinggi, bahan bakar yang terbawa olehnya sehingga terpecah-pecah menjadi halus sekali berupa kabut. Bahan bakar dan udara bercampur bersenyawa menjadi uap yang mudah dan cepat terbakar . Keadaan Suhu udara kompresi yang panas sekitar 6000. Bagian bawah pengabut menyempit,
mengakibatkan pengabutan bahan bakar berlangsung dengan kecepatan yang tinggi, yang menimbulkan plasadar (turbulensi) yang berpengaruh baik untuk kecepatan penyelaan bahan bakar. Pada pengabut jenis ini diperlukan udara yang di supply terus menerus oleh compressor udara 3 tingkat, sehingga life time air compressor berkurang daya tahannya sehingga dewasa ini pengabut udara hampir tidak dijumpai lagi di pasaran karena kurang efisien.
Contoh pengabut ini dijumpai pada diesel tekanan rendah dengan pijar (KROMHOUT DIESEL, KUBOTA Diesel Engine, dll)
Pengabut tekan hanya ada aliran bahan bakar saja yang masuk ke injector melalui oil passage.
Bagian-bagian utamanya:
a. Needle Valve berfungsi sebagai katup jarum, untuk mengabutkan bahan bakar dengan kecepatan tinggi. b. Nozzle berfungsi sebagai rumah Needle Valve
c. Otomizer holes adalah lubang-lubang yang terdapat di nozzle guna proses pengabutan bahan bakar.
Jenis pengabut ini yang paling banyak didapati dewasa ini,
pengabut ini lebih praktis dan eifisen karena tidak terdapat aliran udara seperti hanya pengabut udara.
Akibat tekanan yang begitu tinggi dari Fuel Pump ( ± 400 bar), bahan bakar yang masuk pengabut mampu untuk mendorong Needle Valve ke atas yang melawan tekanan pegas. Pembukaan jarum ini dilakukan dengan tekanan bahan bakar. dengan terangkatnya Needle Valve, bahan bakar keluar pengabut melalui atmosfir holes dengan terpancar berupa kabut-kabut halus.
Prinsip Kerjanya:
a. Needle Valve tertutup di seatingnya
Bahan bakar melalui oil passage berkumpul di dudukan katup, tidak dapat keluar karena Needle Valve masih tertutup, Fuel Can belum bekerja
b. Needle Valve terangkat
Bahan bakar yang telah berkumpul, dikeluarkan dari pengabut dengan terangkatnya Needle Valve oleh desakan bahan bakar karena Fuel Can, bekerja melalui Otomizer holes dalam bentuk kabut halus
Keuntungan Pengabut Tekan Terhadap Pengabut Udara
a. Konstruksi dan pelayanan lebih sederhana karena tidak diperlukan udara dari kompresor udara.
b. Pemakaian bahan bakal lebih hemat c. Perawatan lebih sederhana
Kerugiannya
a. Harga beli pengabut lebih mahal
b. Needle Valve akan bocor, dengan kondisi bahan bercampu kotoran
Evaluasi:
1. Sebutkan jenis pengabut yang Saudara ketahui, jelaskan masing-masing bagian utamanya oleh prinsip kerjanya disertai sketsa sederhana.
2. Sebutkan keuntungan dan kerugian masing-masing pengabut. 3. Mengapa Needle Valve dapat terangkat dari seatingnya ? Jelaskan ! 4. Apa akibatnya bila bahan bakar yang di supply saat _________ kurang
BAB XI
PENATAAN UDARA START MESIN INDUK ( MAIN ENGINE OF STARTING SYSTEM )
Untuk Main Engine di kapal, baik diesel 4 takt maupun 2 takt, digunakan udara untuk Start Engine. Udara ini diproduksi dari air Compressor dan ditanggung di bejana udara (air reservoir). Tekanan kerja untuk udara star ini dimulai dari tekanan 30 Kg/cm2 (±30 bar). Menurut Solas, bahwa
untuk mesin digerakkan langsung tanpa Reduction Gear (Gearbox) harus dapat di start 12 kali tanpa mengisi lagi, sedangkan untuk mesin dengan gearbox dapat di start 6 kali.
a. Bagian-bagian utama dari penataan udara Start & fungsinya masing-masing.
1. Bejana Udara (air reservoir ) berfungsi sebagai tabung pengumpul udara
2. Main Startup Valve berfungsi sebagai katup penyalur untuk pembagi ke masing-masing cylinder head dan penyalur udara untuk start.
3. Distributor valve berfungsi pembagi pada katup udara start ( air starting valve) yang bekerja, menggunakan plunger
4. Air Starting Valve berfungsi sebagai katup supply udara di cylinder head untuk menggerakkan piston kebawah pada saat langkah ekspansi (baik diesel 4 takt maupun 2 takt).
b. Prinsip kerjanya
Untuk Start Engine baik pada saat kapal berangkat ataupun saat olah gerak (maneuver) dilaksanakan sebagai berikut:
- Udara dari bejana udara minimal 17 Kg/cm2, karena bila tekanan udara di bawahnya, maka udara tersebut tidak mampu mendorong piston ke bawah.
- Katup tekan di bejana udara dibuka penuh, maka udara dari bejana udara keluar ke Main Starting Valve setelah udara tersebut di reduksi tekanannya hingga ± 10 bar
- Bila handle start ditekan ke bawah, maka udara keluar dari sistem pembagian masuk dulu ke distributor valve dan sebagian lagi ke cylinder air starting valve. Udara ini diatur oleh distributor valve dengan tekanan ± 10 bar untuk ke silinder mana yang bekerja pada poros ekspansi (hanya ada 1 silinder yang bekerja) melalui plunger yang dikaitkan dengan firing order nya (misalnya firing
order 4 takt adalah 1-5-3-6-2-4)
- Distributor Valve mengatur Plunger yang bekerja dan udara ini langsung menggerakkan piston melalui air starting valve di cylinder head. Udara supply ini diperoleh dari bejana udara. Jadi udara tersebut melaksanakan kerja pararel, disamping mengatur ke distributor valve sekaligus untuk udara start mendorong piston ke bawah pada tekanan minimal 17 Kg/cm2 sesuai
tekanan dalam botol angin.
Kesimpulan
- Untuk membuka air starting valve menggunakan udara reduksi yang mengatur distributor valve.
- Setelah air starting valve terbuka, maka udara start dengan tekanan sesuai pada tekanan kerja dibotol angin masuk silinder melalui air starting valve yang terbuka untuk mendorong piston ke bawah ( TMB) sehingga mesin dapat dijalankan (ON )
BAB XIII
INDIRECT MANEUVERING SYSTEM
Pada motor 2 takt dan motor 4 takt medium speed, sistem oleh gerak baling-baling untuk mengubah arah putaran baling-baling menggunakan Indirect System atau Gear Box System, karena untuk mereduksi putaran engine dari medium speed ke putaran baling-baling di Reduction Gear (Gear box) ini terdapat gigi-gigi transmisi, pinion gear yang kesemuanya menjadi unit dari Gearbox ini.
Arah putaran engine tetap saja (misalnya putar kanan atau putar kiri) yang arahnya berubah hanya arah putaran baling-baling. Bisa putar kanan atau bisa putar kiri untuk mendapatkan kapal posisi maju ( ahead position) atau posisi mundur (artery position). Namun untuk mengatur maju atu mundurnya arah putaran poros baling-baling dapat di kontrol dengan Forward Clutch (Kopling Maju) atau Reverse Clutch (Kopling Mundur).
Untuk menghubungkan steel plate ke sintered plate (menggunakan friction clutch) dikontrol oleh tekanan hidrolik minyak dari __________ motor melalui lubricating oil pump. Pada neutral position tekanan pelumas ± 4 bar, namun begitu Clutch ON tekanan pelumas mencapai ±16 bar.
Sistem olah gerak ini kebanyakan di komando langsung dari anjungan kapal (BRIDGE CONTROL) melalui telegraph. Untuk mengatur putaran propelled shaft, langsung decontrol dari wheel house (Bridge Control).
a. Bagian-bagian utama dan fungsinya masing-masing (lihat skets)
A = Engine Shaft Gear Wheel berfungsi sebagai gigi penggerak dari engine side
C = Forward & Reverse Clutch berfungsi sebagai kopling maju atau kopling mundur.
D = Servo Motor adalah berfungsi sebagai penekan pelumas di dalam silinder sehingga Steel Plate dapat menyatu dengan Sintered Plate
E = Selector Valve berfungsi sebagai katup pemilik maju atau mundur
F = Propeller Shaft gear adalah gigi poros baling-baling G = Sintered Plate adalah bagian friction plate yang diam H = Steel plate adalah bagian friction plate yang bergerak
b. Prinsip Kerjanya Neutral Position
- Wheel house menempatkan maneuvering handle di neutral position - Dengan pneumatic system sector Valve E dalam neutral position
bersamaan dengan maneuvering handle di control wheel house - Gear Wheel A berputar ke arah kanan
- Gear Wheel B berputar ke arah kiri
- Gear Wheel forward & Reverse Clutch Stop (disengaged condition) - Gear wheel propeller shaft stop
Ahead Position
- Wheel house menempatkan maneuvering handle di ahead position - Selector valve E ahead position
- Gear wheel A berputar ke arah kanan - Gear Wheel B berputar ke arah kiri - Forward Clutch ON
- Lubricant Oil Pump melalui selector valve yang terbuka, mengisap minyak dari gearbox sump tank dan menekannya ke servo motor D.
- Servo motor piston D bergerak menekan friction plate (Sintered & steel plate) dan saling mengatur (Engaged Condition).
- Gear wheel forward clutch berputar ke arah kiri - Gear wheel propelled shaft berputar ke arah kanan. - Kapal bergerak maju
Mp = Fe.R atau FD.BC MP adalah moment putar
( )
Mpmempengaruhi baut metal duduk ABC AC = BA Sin <A3
BC = BA Sin (α + β)
( )
c. Untuk Keseimbangan Mg= Mp
FL (L Cos β + R Cos α) = FP
( )
Catatan : momen guling = momen yang akan menggulingkan bangunan motor
Keterangan rumus-rumus
FP : gaya piston (KN)
FL : gaya silinder (KN)
FD : gaya batang penggerak theoritis (KN)
FT : gaya t______________________ (KN)
FC : gaya centrifugal (KN)
FS : gaya sentripetal (KN)
D : diameter silinder (m) Pgas : tekanan gas (bar)
Mg : momen guling (KNm)
I, II, III dan IV : Kuadarant I, II, III dan IV
Mw : momen puntir (torsi) poros dalam KNm
BAB XVII
PENGISIAN TEKAN (PRESSURE SURGING)
Pengisian adalah pemasukan udara ke dalam silinder motor. Udara tersebut diperlukan untuk proses kompresi sekaligus untuk proses pembakaran bahan bakar.
1. Pada dasarnya pengisian dibedakan kepada:
a. Pengisian hisap adalah pengisian udara masuk silinder tanpa alat bantu (pompa bilas), udara masuk karena perbedaan tekanan udara luar yang lebih besar daripada tekanan dalam silinder dimana udara bergerak dari tekanan yang lebih besar kepada tekanan yang lebih rendah dan karena fungsi torak sebagai penghisap, sambil bergerak ke bawah sekali gas mengisap udara luar melalui katup masuk yang sedang terbuka.
b. Pengisian tekan adalah pengisian udara masuk silinder menggunakan pompa bilas, udara masuk silinder dengan tekanan yang lebih besar dari 1 atmosfir karena adanya pompa bilas tersebut, sehingga udara di dalam silinder pada awal kompresinya mempunyai tekanan jauh lebih besar dari 1 atmosfir dengan demikian dihasilkan pembakaran yang lebih sempurna di dalam silinder karena pengaruh jumlah udara lebih banyak, berarti juga jumlah molekul oksigen lebih banyak lagi.
2. Pengisian tekan motor diesel 4 takt
Pada motor diesel 4 takt dilengkapi dengan a. Katup masuk (inlet valve)
c. Pompa bilas (bagian bawah torak
d. Katup hisap (suction valve) dari pompa bilas e. Katup tekan (discharge valve) dari pompa bilas.
Bila tidak menggunakan pompa bilas, maka menggunakan turbin gas memutar poros turbin.
Kecepatan Kapal, Kecapatan Baling-baling
Kecepatan Kapal = Jarak yang ditempuh kapal tiap satuan waktu dalam satuan mil / jam (knot)
Kecepatan Baling-baling = Jarak tempuh akibat berputarnya baling-baling tiap satuan waktu dalam knot
Kecepatan baling-baling (C) > kecepatan kapal (Q) sehingga jarak tempul baling – jarat tempuh kapal disebut SLIP
Karena jarak tempuh berbanding lurus dengan kecepatannya maka: Slip = Jarak tempuh baling-baling – Jarak tempuh kapal
Slip = kecepatan baling-baling – kecepatan kapal
Kisar baling-baling & Slip semu dan sesunggunya (Slip Nyata) serta arus ikut.
Kisar daun baling-baling (propeller blade pitch) adalah jarak antar daun baling-baling
Kisar baling-baling (propeller pitch) adalah jumlah kisar daun baling
Kisar daun baling tergantung dari jumlah daun baling-balingnya (misalnya 4 daun baling-baling berarti 4 kisasr daun baling-baling)
4 Kisar daun baling-baling = kisar baling-baling
Arus ikut adalah arus yang mengikuti gerakan kapal untuk mengisi kekosongan air laut karena bergeraknya kapal.
Slip semu
()
C =
Slip Nyata()
()
Dimana : SS = Slip semu dalam % SN = slip nyata
C = kecepatan baling-baling dalam knot δ = kecepatan kapal dalam knot
H = kisar baling-baling dalam meter N = putaran baling-baling dalam RPS X = Arus ikut dalam knot
Propeller Law, Engine Law, Daya Dorong dan Gaya Dorong
Pi = 0,785 D2, S, n, z, pj, 100 Pe = 0,785 D2, S.n.z.pe.100 (2 takt) Pe = ŋm Pd= ŋb.Pe Fd =
()
()
Propeller Law :
=
=(
)
(
)
=(
)
(
)
=
(
)
(
)
=(
)
(
)
=
=(
)
(
)
(
)
(
)
=(
)
(
)
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Engine Law :
=
=
Main Engine Pe PdBAB XIX
PERSIAPAN DI KAMAR MESIN
SAAT MASUK DAN KELUAR PELABUHAN
1. Persiapan Start Main Engine (Diesel Engine)
a. Periksa Working level (bila kurang ditambah) b. Putar secara manual cylinder lubricator
c. Semua indicator cock dibuka
d. Pasang turning gear pada fly wheel gear e. Jalankan lubricator oil priming up
f. Putar engine ± 20 menit dengan stand by lub. Oil pump ON g. Panaskan air pendingin, bila cuaca dingin (musim dingin)
h. Panaskan MFO sesuai ketentuan dalam disecsity – temperature chart i. Stop engine, turning gear off, stand by lub.oil pump tetap on
j. Blow up mesin dengan udara start dari air reserve selama ± 30 detik dengan fuel oil rack zero
k. Semua indicator cock tutup
l. Pararel generator dari auxiliary engines
m. Sesuaikan waktu antara wheel house, engine control room, engine side dan steering gear room
n. Blow down water of air reservoir
o. Siapkan engine maneuvering back dan engine extract log book. 2. Engine Starting
a. Stand by lubricating oil pump ON b. Stand by fresh cooling water pump ON c. Sea cooling water pump ON
d. Posisikan fuel handle pada idle speed condition e. Buka penuh air discharge valve dari air reservoir f. Buka fuel oil valve discharge daily service tank g. Start engine dengan clutch OFF
h. Semua indicator cock secara bergantian dibuka dan ditutup lagi i. Setelah engine jalan ± 10 menit, naikkan putaran secara bertahap
dengan interval teratur, jalan 10 menit, RPM naikkan lagi hingga half ahead position
j. Stand by lub.oil pump OFF
k. Stand by fresh cooling water OFF l. Coba engine room telegraph
m. Coba steering gear 3. Pemantauan (Monitoring)
a. Periksa semua instrument yang sedang ON (Pressure temperature, RPM)
b. LO purifier separator ON setelah Engine jalan ± 2 Jam (kerja normal) 4. Engine Stopping
a. Setelah finish with engine diterima dari wheel house, RPM diturunkan secara bertahap hingga idle speed
b. Matikan mesin (Engine OFF ) c. Semua indicator cock dibuka d. Pasang turning gear
e. Stand by lub.oil pump ON
f. Stand by fresh cooling pump ON
g. Putar mesin ± 10 menit dengan turning gear
