IBAN ABIB BAEHAKI, 2020, Pengaruh tidak optimalnya kinerja sistem bahan bakar kabut terhadap proses pembakaran mesin diesel pada kapal MT. Injektor merupakan salah satu komponen mesin diesel yang fungsinya untuk mengatomisasi bahan bakar solar dalam bentuk kabut dari pompa injeksi ke silinder atau ruang bakar. Injektor berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar solar dari pompa injeksi ke dalam silinder pada setiap akhir langkah kompresi saat piston mendekati Titik Mati Atas (TMA).
Berdasarkan uraian diatas maka penulis berencana untuk melakukan penelitian yang berjudul : “PENGARUH KINERJA SISTEM BAHAN BAKAR YANG TIDAK OPTIMAL TERHADAP PROSES PEMBAKARAN MESIN DIESEL PADA KAPAL MT.
Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Perawatan atau pemeliharaan (maintenance) adalah suatu kegiatan atau aktivitas yang wajib dilakukan terhadap seluruh benda, baik yang bersifat non teknis, yang melibatkan manajemen dan sumber daya manusia agar dapat berfungsi dengan baik, serta bahan rekayasa atau benda bergerak maupun tidak bergerak. , agar material ini dapat digunakan dan berfungsi dengan baik serta selalu memenuhi persyaratan standar nasional dan internasional. Dalam arti luas, pemeliharaan kapal mencakup segala jenis kegiatan yang bertujuan untuk menjamin agar kapal selalu dalam kondisi laik laut dan dapat sewaktu-waktu digunakan untuk angkutan laut dengan kapasitas di atas kondisi minimum tertentu.
Pengertian Mesin Diesel
Prinsip Kerja Mesin Diesel
Mesin diesel saat ini menggunakan tekanan yang sangat tinggi dengan pompa mekanis dan memberi tekanan pada bahan bakar dengan injektor, yang menyemprotkan bahan bakar melalui 4-12 lubang kecil di nosel. Mesin diesel injeksi generasi awal selalu mengalami pembakaran awal tanpa peningkatan tekanan saat pembakaran secara drastis. Penelitian saat ini sedang dilakukan untuk menggunakan kembali bentuk injeksi udara dari 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 bakarnya dibakar pada kompresi tinggi. Mesin diesel 2 tak merupakan mesin yang proses kerjanya memerlukan 2 langkah piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke BDC (titik mati bawah), 1 putaran poros engkol menghasilkan 1 kali tenaga/kerja. Mesin induk 4 tak merupakan mesin yang proses kerjanya memerlukan 4 langkah piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke BDC (titik mati bawah), 2 kali putaran poros engkol menghasilkan 1 kali tenaga/kerja.
Pada langkah kedua, disebut juga langkah kompresi, udara yang masuk ke dalam silinder dikompresi saat piston bergerak ke atas (TDC). Pada akhir langkah kompresi, nosel injektor menyuntikkan bahan bakar bertekanan tinggi dalam bentuk kabut ke dalam ruang bakar dan kemudian dibakar bersama udara oleh panas yang dihasilkan selama langkah kompresi. Dilanjutkan dengan pembakaran tertunda, pada awal langkah terakhir pembentukan atom-atom bahan bakar akan terbakar akibat pembakaran langsung dan membakar hampir seluruh bahan bakar.
Injector Pada Motor Diesel
Jika bahan bakar diinjeksikan terlambat pada siklusnya, sebagian bahan bakar akan terbakar saat piston jauh melewati titik mati atas (TDC). Jika hal ini terjadi, mesin tidak akan menghasilkan tenaga maksimal, knalpot mengeluarkan asap, dan konsumsi bahan bakar boros. Banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar dalam satu satuan waktu atau dalam satu derajat pergerakan engkol.
Jika laju injeksi terlalu tinggi, sejumlah bahan bakar akan diinjeksikan dalam waktu singkat atau dalam beberapa derajat gerak engkol. Jika ingin mengurangi laju injeksi, ujung nosel berlubang kecil harus digunakan untuk menambah periode injeksi bahan bakar. Beberapa ruang pembakaran memerlukan kabut yang sangat halus, sedangkan ruang bakar lainnya dapat beroperasi dengan kabut yang lebih kasar.
Pengapian yang baik akan membuat pembakaran lebih mudah dikendalikan dan memastikan setiap butiran bahan bakar dikelilingi oleh oksigen dan dapat bercampur dengannya. Pendistribusian bahan bakar harus sedemikian rupa sehingga bahan bakar dapat menembus seluruh bagian ruang bakar yang mengandung oksigen untuk pembakaran. Jika bahan bakar tidak terdistribusi dengan baik maka sebagian oksigen yang ada tidak akan terpakai dan dikeluarkan sehingga tenaga mesin menjadi rendah.
Kinerja Injector Dalam Operasionalnya
Untuk setiap langkah dorong, jumlah bahan bakar yang disuntikkan ke dalam silinder harus sesuai dengan beban pada mesin. Partikel material yang sangat kecil ini harus masuk ke udara di dalam silinder sampai pembakaran sempurna.
Katup Penyemprotan Bahan Bakar (nozzle)
Atomisasi yang kurang sempurna dan menyeluruh akan menyebabkan semprotan bahan bakar tidak merata jika sudutnya terlalu besar. Nosel ini banyak digunakan pada mesin diesel injeksi langsung, dimana diperlukan penyemprotan bahan bakar secara luas ke seluruh bagian dangkal ruang bakar. Setelah proses injeksi selesai, pompa injeksi juga berhenti mengalirkan bahan bakar di bawah tekanan.
Penyelidikan Collin (1990) menyimpulkan bahwa semakin halus penyalaannya, semakin pendek waktu pemanasan bahan bakarnya. Nampaknya butuh waktu agar reaksi kimia terjadi yang berujung pada penyalaan campuran bahan bakar-udara. Pada campuran yang mengandung butiran bahan bakar yang disemprotkan akibat pengaruh tekanan dan temperatur yang mendominasi ruang bakar akan terjadi.
Ignition delay adalah waktu yang diperlukan antara bahan bakar diinjeksikan dan dimulainya pembakaran. Jumlah bahan bakar yang diinjeksikan selama periode persiapan penyalaan bukan merupakan faktor dalam menentukan waktu persiapan penyalaan. Pada fase ini campuran udara dan bahan bakar (air-fuel mix) akan terbakar dengan cepat dalam berbagai derajat.
Setelah campuran udara-bahan bakar terbakar pada fase pra-pencampuran, laju pembakaran ditentukan oleh tersedianya campuran yang siap terbakar. Pada fase ini terjadi proses pengakhiran pembakaran dan pembakaran bahan bakar yang belum terbakar.
Perawatan
Ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya pembakaran lanjutan ini, antara lain sebagian kecil bahan bakar yang belum terbakar dan sebagian energi bahan bakar menjadi jelaga dan hasil pembakaran yang kaya akan campuran yang energinya masih dapat dikeluarkan. Perawatan injeksi bahan bakar mesin diesel Main Mover harus dilakukan secara menyeluruh dan terlebih dahulu harus mengetahui karakteristik jenis oli yang digunakan. Fuel Injection Nozzle (injektor) merupakan bagian yang berperan dalam keberhasilan pendistribusian dan pembakaran bahan bakar.
Pada dasarnya injektor ditutup oleh katup dan akan dibuka oleh tekanan bahan bakar yang tinggi dari pompa injeksi. Penahan nosel terdiri dari pegas katup, spindel dan dudukan pegas untuk meneruskan tekanan pegas ke nosel katup, dimana tegangan pegas diatur dengan shim atau dengan menyetel sekrup penyetel, serta saluran masuk (saluran masuk bahan bakar) dan saluran balik ( sambungan balik), serta tutup nosel, yang mengikat nosel. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian kualitatif, yaitu penelitian proses analisis kualitatif yang didasarkan pada adanya hubungan sistematis antar variabel yang diteliti.
Tujuan analisis data kualitatif adalah peneliti menemukan makna hubungan antar variabel sehingga dapat digunakan untuk menjawab permasalahan yang dirumuskan dalam penelitian. Hubungan antar semantik sangat penting karena peneliti tidak menggunakan angka-angka dalam analisis kualitatif seperti halnya dalam analisis kuantitatif. Prinsip utama teknik analisis data kualitatif adalah mengolah dan menganalisis data yang terkumpul menjadi data yang sistematis, teratur, terstruktur dan bermakna.
Waktu Dan Tempat Penelitian
Data primer merupakan informasi yang diperoleh langsung dari pelaku yang melihat penelitian yang dilakukan peneliti dan terlibat langsung dalam penelitian. Data primer merupakan sumber data yang diperoleh langsung dari sumber aslinya (tidak melalui perantara). Data sekunder merupakan pendekatan penelitian yang menggunakan data-data yang sudah ada, kemudian dilakukan proses analisis dan interpretasi terhadap data tersebut sesuai dengan tujuan penelitian.
Buku terkait analisis penyebab kinerja injektor kurang optimal pada pembakaran mesin diesel laut tersedia di perpustakaan. Melalui wawancara langsung dengan masinis dan pengemudi mesin mengenai analisa penyebab tidak optimalnya fungsi injektor pada pembakaran mesin diesel di kapal kapal dan cara perawatannya.
Metode Pengumpulan Data
Wawancara adalah pengumpulan data melalui wawancara/lisan langsung dengan sumber data, baik secara tatap muka maupun melalui telepon, jawaban responden dicatat dan dirangkum oleh peneliti sendiri. Metode wawancara ini sangat efektif untuk mendapatkan penjelasan lebih detail mengenai pertanyaan atau hal-hal yang belum dipahami terkait permasalahan yang berkaitan dengan topik yang akan dibicarakan. Tujuan utama dari wawancara adalah untuk mendapatkan informasi langsung mengenai objek yang dituju serta mendapatkan data dan jawaban yang penulis kurang paham atau belum mengetahui apa yang menjadi permasalahan pokok proposal ini.
Menurut Nazir dalam bukunya Metode Penelitian, penelitian kepustakaan berarti suatu teknik pengumpulan data dengan melakukan penelitian terhadap buku-buku, literatur, catatan dan laporan yang berkaitan dengan masalah yang sedang dipecahkan. Mampu mengenali hasil duplikasi dalam menulis dan belajar mengungkapkan pikiran secara sistematis, ekonomis dan ekonomis. Cara ini dilakukan dengan mengambil foto pada objek yang diperiksa, sehingga penulis dapat mengetahui penyebab tidak optimalnya kinerja injektor pada pembakaran mesin diesel.
Teknik Analisa Data
Miles Huberman (dalam Sugiyono, 2010) menyatakan kegiatan pengolahan dan analisis data meliputi reduksi data, representasi data, dan penarikan/verifikasi kesimpulan. Alat pengumpulan data merupakan instrumen yang dipilih dan digunakan oleh peneliti dalam kegiatan pengumpulan datanya sehingga kegiatan tersebut menjadi sistematis dan dipermudah olehnya. Instrumen sebagai alat bantu dalam penggunaan metode pengumpulan data adalah alat-alat yang dapat diwujudkan pada objek, misalnya angket, alat tes, pedoman wawancara, pedoman observasi, skala dan lain sebagainya.
Dengan alat akan diperoleh data-data yang menjadi bahan penting dalam menjawab permasalahan, mencari sesuatu yang akan digunakan untuk mencapai tujuan. Melakukan reduksi data dapat diartikan sebagai upaya merangkum dan memilih hal-hal yang paling penting serta memusatkan perhatian pada data yang relevan dengan masalah yang sedang diteliti. Faktanya, data yang ditemukan di lapangan bisa sangat beragam dan heterogen, sehingga perlu dilakukan pemilahan dan pengorganisasian secara sistematis untuk memperoleh data yang dibutuhkan.
Setelah data direduksi, tahap selanjutnya adalah menampilkan atau menyajikan data agar temuan dapat diuraikan secara utuh dan rinci, sehingga bagian terpenting terlihat jelas sehingga memudahkan pemaknaan. Sugiyono (2010) menyatakan bahwa penyajian data dalam penelitian kualitatif dapat dilakukan melalui uraian singkat, grafik, hubungan antar kategori, flowchart dan sejenisnya. Penarikan kesimpulan dalam penelitian kualitatif pada prinsipnya masih bersifat sementara, karena data yang diperoleh harus diverifikasi dan diperiksa kebasahannya dengan berbagai teknik.
