IDENTIFIKASI MANFAAT UDARA BILAS PADA MOTOR DIESEL KAPAL DI KM. DWI BUDDYARTO ”
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadiran Allah SWT atas rahmatdan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyeleseikan karya tulis ini dengan baik yang berjudul: “ IDENTIFIKASI MANFAAT UDARA BILAS PADA MOTOR DIESEL KAPAL DI KM. DWI BUDDYARTO ”
K arya tulis ini diajukan untuk memenuhi kewajiban serta memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III di AKADEMI PELAYARAN NIAGA INDONESIA SEMARANG.
Penyusun karya tulis ini tidak lepas dari banyak pihak yang mendukung, sehingga pada kesempatan ini penyusun akan terima Kasih Kepada:
1. Bapak Kapten Ahmad Sulistyono M.Mar selaku d irektur Akademi Pelayaran Niaga Indonesia .
2. Bapak Ali Khamdillah, MA. Selaku dosen dan kepala jurusan teknika.
3. Dosen materi pembimbing Bapak Eka Darmana , ST, MT .
4. Bapak / Ibu Dosen dan seluruh jajaran penguji AKPELNI Semarang.
5. Ayah/Ibu tercinta selalu memberi dorongan semangat sehingga Karya Tulis ini dapat diselesaikan.
6. Crew KM. DWI BUDDYARTO yang membantu taruna dalam
melaksanakan prala.
7. Rekan-rekan Taruna angkatan 47 dan seluruh pihak
yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga tersusunnya karya tulis ini.
Semarang,.......................2015
Teguh Winarto
NIT.11.47.2195
ABSTRAK
Dalam peranan dan fungsinya, motor diesel pada
kapal merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang proses kelancaran
dalam pelayaran dan kapal itu sendiri. Untuk menjaga agar motor diesel kapal
tetap baik dan dapat memberikan manfaat yang maksimal perlu adanya perawatan.
Salah satunya dengan diadakan pembilasan. Dimana pembilasan ini berguna untuk
mengeluarkan gas-gas bekas dan silinder dan menggantinya lagi dengan bahan
bakar (udara) baru. Dengan demikian silinder tetap bersih sehingga dapat
menunjang kelancaran gerak kapal itu sendiri.
Pada
penelitian ini metode yang digunakan dalam pembahasan masalah menggunakan
metode observasi / pengamatan secara langsung yang berpedoman pada metode studi
pustaka untuk mengetahui teorinya terlebih dahulu, hal ini dilakukan guna memperoleh
data-data serta penjelasan yang akurat untuk dijadikan bahan dalam penulisan
karya tulis ilmiah.
Berdasarkan
hasil study yang telah didapatkan melalui suatu penelitian dan pembahasan pada
bab sebelumnya, selanjutnya dianalisa dan ditinjau lebih lanjut, maka penulis
membuat suatu kesimpulan penyebab timbulnya gangguan-gangguan terhadap rendah /
menurunnya tekanan pada udara bilas adalah penyerapan panas yang kurang baik
pada intercooler yang disebabkan
karena intercooler yang kotor dan
kurangnya supply air pendingin ke intercooler,
serta rendahnya tekanan udara bilas dan melakukan perawatan untuk menghindari
masalah yang timbul pada udara bilas mesin diesel.
Kata kunci : udara bilas, intercooler, langkah kerja mesin diesel.
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... ii
KATA PENGANTAR iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN................................................................ iv
ABSTRAKSI................................................................................................ v
DAFTAR ISI ............................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR.................................................................................... vii
BAB
I PENDAHULUAN............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang Masalah............................................................... 1
1.2 Batasan Masalah.......................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan Karya Tulis........................................................ 2
1.4 Kegunaan Penulisan..................................................................... 2
1.5 Metode Pengumpulan Data.......................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI....................................................................... 5
2.1 Pengertian Umum Motor Diesel.................................................... 5
2.2 Pengertian Pembilasan
Dan Intercooler......................................... 9
2.3
Tujuan Pembilasan Dan Intercoler................................................. 15
2.4 Pompa Bilas................................................................................. 16
2.5 Macam-macam Sistem Pembilasan............................................... 17
BAB III PEMBAHASAN............................................................................ 21
3.1 Deskripsi Data............................................................................. 21
3.2 Data Permasalahan....................................................................... 24
3.3 Pembahasan Masalah................................................................... 24
BAB IV
PENUTUP...................................................................................... 33
4.1
Kesimpulan.................................................................................. 33
4.2
Saran........................................................................................... 33
DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 35
LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Dengan
berkembangnya dunia ilmu pengetahuan dan teknologi, sangatlah mutlak diperlukan
tenaga-tenaga yang terampil dan professional guna memenuhi kebutuhan untuk
menciptakan peralatan yang canggih dan modern sesuai dengan perkembangan dunia
ilmu pengetahuan dan teknologi. Khususnya dan segi transportasi laut, sangatlah
efisien untuk memenuhi sarana angkutan dan satu negara ke negara lain. Dalam
hal ini kapal laut mempunyai peranan yang sangat penting untuk memenuhi
kebutuhan tersebut.
Sesuai
dengan ketentuan dunia ilmu pengetahuan dan teknologi, dalam pengoperasian
kapal diperlukan tenaga-tenaga yang professional. Begitu juga dalam perawatan
alat-alat yang ada di atas kapal dan yang menunjang kelancaran gerak kapal.
Salah satunya adalah perawatan terhadap motor diesel kapal.
Dalam
peranan dan fungsinya, motor diesel pada kapal merupakan bagian yang sangat
penting dalam menunjang proses kelancaran dalam pelayaran dan kapal itu
sendiri. Untuk menjaga agar motor diesel kapal tetap baik dan dapat memberikan
manfaat yang maksimal perlu adanya perawatan. Salah satunya dengan diadakan
pembilasan. Dimana pembilasan ini berguna untuk mengeluarkan gas-gas bekas dan
silinder dan menggantinya lagi dengan bahan bakar (udara) baru. Dengan demikian
silinder tetap bersih sehingga dapat menunjang kelancaran gerak kapal itu
sendiri.
Sehubungan
dengan hal tersebut di atas, maka timbul keinginan penulis untuk mengetahui
lebih banyak tentang pembilasan.
Dalam rangka mempelajari proses dan prosedur penggunaan dan fungsi-fungsi pembilasan
lebih dari itu penulis ingin mengenal :
1. Bagaimana manfaat pembilasan serta proses
pembilasan.
2. Pekerjaan-pekerjaan apa saja yang harus
dilakukan oleh crew kapal.
3. Dasar dan prinsip kerja pembilasan.
4. Dan hasil akhir proyek darat akhirnya penulis
simpulkan dan sajikan dalam bentuk karya tulis ini sebagai syarat menempuh ATT
III.
1.2 BATASAN MASALAH
Dengan
beraneka ragam dan jenis dan pesawat dan kegunannya di atas
kapal, maka penulis membatasi masalah-masalah agar tidak menyimpang dari
tema dan judul yang penulis tentukan. Adapun pembatasannya yaitu :
a. Proses
penyerapan panas yang kurang baik dalam intercooler.
b. Penyebab rendahnya
tekanan udara bilas.
c. Langkah-langkah perawatan untuk menghindari
masalah pada udara bilas mesin diesel
1.3 TUJUAN PENULISAN KARYA TULIS
Sesuai
dengan judul yang di ajukan, maka
penulis mempunyai tujuan sebagai berikut :
d. Untuk mengetahui proses penyerapan panas yang kurang baik dalam intercooler.
e. Untuk mencari penyebab rendahnya tekanan udara bilas
f.
Upaya melakukan perawatan untuk menghindari masalah yang
di alami oleh udara bilas mesin diesel.
1.4 KEGUNAAN PENULISAN
Sedangkan
kegunaan penulisan dan karya tulis ini adalah sebagai berikut :
1. Sebagai penambah pengetahuan dan untuk
membimbing apabila suatu saat terjun dalam dunia kerja.
2. Penulis dapat mengetahui lebih lanjut hal-hal
yang berhubungan dengan pembilasan pada motor diesel kapal.
3. Pembaca bisa mengetahui dan memahami pentingnya
pembilasan pada motor diesel kapal.
1.5
METODE PENGUMPULAN DATA
Metode
yang penulis gunakan untuk memperoleh data yang diperlukan dalam Praktek Darat
yaitu dengan cara :
1. Metode Observasi (Pengamatan)
Adalah suatu metode yang penulis pakai dengan
mengadakan pengamatan secara langsung pada obyek yang diteliti dan penulis
melibatkan diri dalam pengoperasiannya.
2. Metode Interview (Wawancara)
Adalah penulis melaksanakan dengan mengadakan
wawancara secara langsung atau mengajukan pertanyaan antara penulis dengan
pimpinan, pejabat teras, staff, karyawan atau pelaksana lapangan.
3. Metode Studi Kepustakaan
Adalah memperoleh data yang diperlukan dan
buku-buku pedoman sebagai petunjuk sehingga data yang didapatkan menjadi lebih
tepat dan akurat.
4. Metode Questioner
Adalah mengajukan pertanyaan yang sifatnya
tidak menguji yang berhubungan dengan judul karya tulis.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Berdasarkan
hal-hal tersebut di atas, maka sistematika penyusunan
karya tulis adalah sebagai berikut:
BAB
I : PENDAHULUAN
Bab ini
menjelaskan latar belakang masalah, pembatasan masalah, tujuan pemilihan judul,
metode pengumpulan data dan sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN
TEORI
Bab ini
membahas tentang : pengertian mesin Diesel, cara kerja mesin Diesel 2 tak dan 4
tak, pengertian pembilasan dan intercooler, tujuan pembilasan dan intercooler,
pengertian pompa bilas, macam-macam sistem pembilasan.
BAB III
: PEMBATASAN MASALAH
Bab ini
membahas tentang : diskripsi data, analisis data, alternatif analisa pemecahan
masalah, evaluasi pemecahan masalah.
BAB IV : PENUTUP
Merupakan
penutup daripada penyusunan karya tulis ini.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 PENGERTIAN UMUM MOTOR DIESEL
1. Pengertian
Motor Diesel
Pada
motor torak dengan pembakaran dalam, sifat - sifat khasnya terutama di tentukan
oleh cara pencampuran bahan bakar dengan udara yang diperlukan untuk
pembakaran.
Udara
yang diperlukan untuk pembakaran di kompresi di dalam silinder oleh torak,
sedangkan bahan bakar dalam bentuk halus di semprotkan ke dalam udara panas
akibat kompresi akan bercampur udara dan bahan bakar dengan baik pada akhir
langkah kompresi.
2. Prinsip
Kerja Motor Diesel
Menurut
prinsip kerjanya, motor diesel terbagi menjadi dua jenis yaitu 2 tak dan 4 tak.
A. Motor Diesel 2 tak adalah motor yang prosesnya memerlukan dua
langkah torak dan satu kali putaran poros engkol.
Gambar 2.1 Langkah Kompresi Dan Langkah Isap
a. Langkah kompresi dan langkah isap
Pada
awal langkah ke atas torak akan menutup terlebih dahulu pintu-pintu bilas dan
pada saat bersamaan katub buang akan tertutup. Pada akhir langkah kompresi
terjadi penyemprotan bahan bakar.
Gambar 2.2 Langkah Kerja Dan Langkah Buang
b. Langkah kerja dan langkah buang
Setelah
terjadi pembakaran torak akan bergerak turun sehingga katub buang terbuka oleh
nok buang, sehingga sebagian besar dan gas sisa pembakaran mengalir kesaluran
gas buang.
Tekanan
gas dalam silinder akan menurun dengan cepat dan pada saat torak membuka
pintu-pintu bilas, tekanan dalam silinder sudah agak rendah dan tekanan bilas
dan proses pembilasan dapat dimulai kembali.
Pada
motor 2 tak juga dihasilkan langkah kompresi negatif dan pada langkah kerja
positif. Penggantian gas seakan - akan tidak memerlukan kerja, akan tetapi
untuk menyerahkan udara pembilas dan udara pembakaran di perlukan pompa bilas
yang digerakkan oleh motor.
B. Motor diesel 4 tak adalah motor yang prosesnya
memerlukan 4 langkah torak dan dua kali putaran poros engkol.
Gambar 2.3 Langkah Masuk / Isap
a. Langkah masuk / isap
Torak
bergerak dan TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah) oleh engkol akan
terjadi penurunan tekanan akibat penambahan volume diatas torak. Katub hisap
terbuka sehingga secara mekanis udara dihisap masuk ke silinder. Tekanan dalam
silinder akan lebih rendah dan tekanan atmosfir/udara luar.
Gambar 2.4 Langkah Kompresi
b. Langkah Kompresi
Pada
saat torak sampai di titik mati bawah (TMB) arah gerak akan membalik katub
masuk tertutup dan udara dalam silinder akan di kompresi pada langkah lebih
lanjut dari torak. Tekanan udara akan meningkat hingga 35 bar 40 bar. Sedangkan
suhunya akan meningkat hingga 550°C
Pada
akhir langkah kompresi bahan bakar udara panas, campuran udara dan bahan bakar
akan menyala dengan segera.
Gambar 2.5 Langkah Kerja / Usaha
c. Langkah Kerja / Usaha
Setelah
torak mencapai TMA lagi dan mulai dengan langkah ke bawah, tekanan gas dalam
silinder masih meningkat hingga 45 bar atau 50 bar sedangkan suhu meningkat
hingga 1.500°C atau
1.600°C. Setelah pembakaran akan berekspansi dalam silinder sebagai akibat volume
yang meningkat di atas torak. Tekanan dan suhu akan menurun dengan cepat,
menjelang akhir langkah kerja, katub buang terbuka dan gas pembakaran akan
mengalir keluar dari silinder ke saluran gas buang.
Gambar 2.6 Langkah Buang
d. Langkah Buang
Torak
bergerak kembali ke TMA, gas yang masih tertinggal di desak keluar melalui
katub buang yang terbuka. Tekanan gas lebih besar sedikit dan tekanan atmosfir.
Sebelum langkah buang berakhir katub masuk telah terbuka dan setelah torak
mencapai TMA proses akan dimulai lagi.
Gas
pembakaran akan mengadakan kerja positif pada torak selama langkah kerja dan
akan menerima kerja dan torak selama langkah buang (kerja negatif). Resultante
kerja oleh udara dan gas pembakaran pada torak selama keempat langkah, adalah
positif dan diteruskan melalui poros engkol kepada pesawat yang digerakkan oleh
motor.
2.2 PENGERTIAN
PEMBILASAN DAN INTERCOOLER
a.
Pengertian Pembilasan
Merupakan proses
pembersihan silinder dan pengisian silinder dengan udara baru. Udara pembilasan
dalam hal ini disalurkan melalui pintu-pintu dalam dinding silinder, dengan
pintu tersebut dibuka dan ditutup dengan torak.
Gambar 2.7 Pembilasan Motor
Diesel 2 Tak
Pembilasan
dan silinder dimulai pada saat torak membuka pintu masuk dan selama seluruh
periode pembilasan maka tekanan pintu masuk dan selama seluruh periode
pembilasan maka tekanan bilas atau tekanan pengisian harus lebih besar dan
tekanan dalam saluran gas buang.
Harga maksimum dan efek
pembilasan ini ditentukan oleh beberapa faktor. Supaya sebanyak mungkin gas
pembakaran dan proses sebelumnya dapat dikeluarkan disalurkan kedalam silinder
harus lebih besar dari volume silindernya sendiri.
b. Area Pembilasan
Gambar 2.8 Ruang Pembilasan (Scavenge Trunk)
Pembuangan
gas - gas bekas dari dalam silinder setiap kali sesudah pembakaran, dan
mengisinya lagi dengan gas baru adalah salah satu bagian yang penting dari
proses motor bakar. Bagian yang penting ini disebut pembilasan yang
dilaksanakan selama 20 % terakhir dari langkah usaha, dan 10 % pertama dari
langkah kompressi. Saat untuk pembilasan ini sangat singkat, hingga sulit
mengusahakan agar pembilasan terebut dapat dilakukan dengan baik. Untuk
mengeluarkan gas - gas bekas dari dalam silinder dan mengisinya lagi dengan
udara segar atau gas baru (pada motor 2
tak) mula - mula dipakailah katup - katup yang ditempatkan pada kepala silinder
.
Tetapi
bila putaran poros engkol naik, ternyata katup - katup tadi tidak cukup memberikan
kebebasan bagi gas - gas bekas untuk keluar dari dalam silinder. Kecepatan gas - gas bekas menjadi terlalu
tinggi, yang mengakibatkan gesekan atau hambatan besar yang berarti
mengakibatkan kerugian tenaga motor. Lagi pula akibat kecepatan tinggi dari
udara segar atau gas baru yang masuk kesilinder, sebagian udara segar
atau gas baru akan tercampur dengan gas - gas bekas, sehingga pengisian
silinder tidak lagi bersih.
Gambar
2.9 Pintu Pembilasan
(Scavenge Chamber)
Pembuatan
pintu - pintu bilas pada dinding silinder adalah suatu perbaikan, walaupun dalam
hal ini masih ada kekuranganya. Pada motor -motor yang memakai pintu - pintu
bilas toraknya harus dibuat panjang, hingga pembukaan dan penutupan pintu - pintu
tersebut dapat diatur oleh torak. Tinggi pintu - pintu buang kurang lebih 20 %
dari langkah torak, sedangkan tinggi pintu - pintu bilas kurang lebih 20 % dari
langkah torak. Sehingga kompressinya baru mulai sesudah 20% dari permulaan
langkah, akibatnya pada akhir langkah kompressi dalam silinder terdapat udara
segar atau gas baru yang juga 20% kurangnya.
Umumnya
diketahui bahwa banyaknya udara segar dalam ruang bakar menentukan banyaknya
bahan bakar yang dibakar, sedangkan hasil pembakaran menentukan besar kecilnya
tenaga motor yang dapat diberikan untuk tiap proses usaha.
Untuk
pembilasan yang sempurna dibutuhkan udara sebanyak 1,5 kali volume
silinder. Hal ini
tidak cukup diperoleh dengan mempergunakan torak dan ruang poros engkol saja,
karena ternyata torak dan ruang poros engkol tidak dapat meghasilkan udara
lebih dari volume silinder dikurangi dengan volume ruang bakar ( volume
kompressi ).
Pembilasan dengan perantara ruang poros engkol
dan torak bagian bawah terdapat pada beberapa motor kecil saja. Untuk
memperoleh pembilasan yang sempurna, umumnya dipakai pompa pompa bilas dalam bentuk pompa bertorak atau rotasi.
Pompa - pompa ini digerakan oleh poros engkol motor itu sendiri, atau kadang - kadang
juga dengan tenaga listrik.
Gambar 2.10 Intercooler
c.
Pengertian Intercooler
Pada
saat didorong masuk oleh turbo, tekanan udara akan meningkat, demikian
pula dengan suhunya. Untuk mesin, pemanasan udara masuk ini berdampak buruk. Pertama,
menaikan temperatur ruang bakar. Kedua, panas akan membuat udara
memuai sehingga kerapatan udara berkurang. Disinilah intercooler
dibutuhkan sebagai penyeimbang. Intercooler ialah
suatu pesawat yang berfungsi mendinginkan udara yang dihasilkan oleh turbocahrger supaya massa jenis udara
tekan naik sehingga berat kepadatan udara meningkatan dan menurunkan suhu gas
buang dan beban panas yang diterima mesin induk, semacam radiator namun bukan
untuk mendinginkan engine coolant, melainkan mendinginkan udara masuk
yang melaluinya. Dengan menurunnya suhu yang masuk ke mesin ini ada dua manfaat
yang di peroleh yaitu temperatur ruang bakar yang rendah dan kerapatan udara
yang meningkat, jadi volume udara dapat masuk lebih banyak kedalam
silinder.
Intercooler yang kotor
menyebabkan kurangnya jumlah udara murni yang masuk kedalalm ruang silinder.
Masa jenis udara menentukan masa bahan bakar yang dapat dibakar setiap langkah dalam
silinder dan menetukan daya maksimal pada mesin. Jika masa udara dalam setiap
langkah meningkatkan besar pula masa bahan bakar pada setiap silinder yang
dapat dibakar.
Pembakaran lebih sempurna karena udara
didinginkan di intercooler sehingga
udara lebih padat dengan oksigen. Jumlah udara masuk kedalam silinder lebih banyak sehingga
tekanan udara masuk lebih tinggi dari pada tekanan udara luar. Untuk pembakaran
yang sempurna dari bahan bakar yang disemprotkan kedalam silinder, maka perlu
sekali tersedia sejumlah udara pembakaran tersebut tergantung dari susunan
kimia dari bahan bakar diesel.
2.3 TUJUAN PEMBILASAN DAN INTERCOOLER
Sesuai
dengan judul yang di ajukan, maka
penulis mempunyai tujuan sebagai berikut :
a. Untuk mengetahui tujuan dari pembilasan.
Pembilasan
untuk menjamin gas dibuang didalam silinder dapat terbuang dengan sempurna.
b. Manfaat proses pembilasan dan cara kerja udara
bilas.
- Membuang gas-gas sisa hasil pembakaran
keluar dari silinder.
- Mendinginkan dinding silinder dan kepala
silang.
- Membersikan ruang pembakaran.
Cara
kerja udara bilas di mulai pada saat torak membuka pintu masuk, udara bilas
akan masuk kedalam ruang pembakaran dan mendorong gas sisa hasil pembakaran,
selama periode pembilasan maka pintu masuk dan tekanan bilas atau tekanan
pengisian harus lebih besar dalam saluran gas buang.
c.
Tujuan dari adanya intercooler
Tujuan dengan adanya intercooler yaitu untuk mendinginkan udara bilas karena berat
jenisnya bertambah naik maka beratnya bertambah pada volume yang sama. Dengan
demikian memungkinkan pembakaran bahan bakar lebih banyak dengan perbandingan
oksigen lebih besar. Makin padat udara maka tekanan yang dihasilkan semakin
besar sehingga tenaga mesin juga bertambah.
Sealain itu fungsi intercooler
dalam Turbo adalah sebagai penurunan suhu ruang pembakaran
mesin yang sangat tinggi setelah dibuang melalui
katup buang. Sesuai kebutuhan dan perkembangannya. Intercooler didesain berbagai
bentuk. Pertimbangan desainnya lebih di utamakan untuk mengoptimalkan
pendinginan udara tanpa perlu banyak mengurangi tekanan turbo.
Sebagai pendingin udara panas yang dihasilkan oleh turbocahrger yang
melaluinya supaya massa jenis udara tekan naik sehingga berat kepadatan udara
meningkatkan dan menurunkan suhu gas buang serta beban panas yang diterima
mesin induk, dengan suhu yang menurun dalam mesin akan didapatkan manfaat bagi
mesin yaitu :
1. Temperatur di dalam ruang bakar rendah.
2. Kerapatan udara meningkat, maka udara akan
dapat masuk lebih banyak ke dalam silinder.
2.4 POMPA BILAS
Sebelum
penulis membahas tentang pembilasan, terlebih dahulu penulis akan membahas
mengenai pompa bilas.
Sebuah
pompa udara diperlukan untuk menyediakan udara bagi pembilasan. Pompa udara ini
dinamai “Pompa Bilas”. Daya yang diperlukan untuk menggerakkan pompa udara itu
diambil dan daya yang dihasilkan oleh mesin itu sendiri. Perbandingan tekanan
udara keluar dan masuk pompa udara dinamai “Perbandingan tekanan”. Untuk mesin
dua langkah tanpa super changer, biasanya dipakai pompa bilas dengan
perbandingan tekanan sekitar 1,3 bar.
Kerja
yang dibutuhkan untuk pompa suatu pompa pembilas pada suatu motor dianggap
sebagai suatu kerugian kerja mekanik efektif. Untuk tiap 0,1 bar tekanan
indikator, pompa pembilas membutuhkan 14% dan daya serendah mungkin harus
diusahakan. (L. A. de Bruijn dan L. Muilwijk, 1994:108)
Gambar 2.11 Pompa Bilas Mode Roots
2.5 MACAM-MACAM
SISTEM PEMBILASAN
Udara
bilas/pembilasan pada umumnya dibagi dalam 4 kelompok yaitu :
1.
Pembilasan
Melintang
Sistem
pembilasan melintang diterapkan pada motor daya kecil. Oleh karena lubang
pembilasan dan lubang pembuangan agak tinggi, maka langkah kompresi efektif
menjadi kecil.
Sekalipun
lubang pembilas diarahkan miring ke atas, akan ada juga udara pembilas yang
mengalir langsung melalui lubang pembuangan keluar, sedangkan dalam silinder
bagian atas tidak cukup terbilas, Pengaliran udara pembilas langsung ke luar
disebut “kerugian hubungan singkat”.
Tempat
yang tidak cukup dibilas disebut “Sudut‑sudut mati”. Setelah lubang pembilas
ditutup udara masih dapat mengalir melalui lubang pembuangan.
Gambar 2.12 Pembilasan Melintang Pada Mesin Diesel Sulzer
2. Pembilasan Membalik
Dalam
penerapan sistem pembilasan keliling, lubang pembilas dan lubang pembuangan ditempatkan di atas yang
lainnya.
Aliran udara pembilas di desak ke dinding
silinder dan dipaksa naik vertikal ke dalam kepala silinder. Juga pada sistem pembilasan
ini terdapat kerugian hubungan singkat dan pengaliran ke luar.
Pada motor modern dipergunakan/dimanfaatkan
gelombang tekanan di dalam saluran penutupan kemudian. Dengan demikian maka
pada motor yang bekerja dengan pengisian tekan menurut sistem denyut dan dengan
jumlah silinder merupakan kelipatan dari 3.
Gambar 2.13 Pembilasan Membalik Pada Mesin
Diesel MAN
3.
Pembilasan
Memanjang
Pada
sistem ini tidak terdapat kerugian hubungan singkat sebab udara pembilas
mengalir sepanjang silinder. Kemungkinan terjadinya sudut‑sudut mati adalah
kecil. Lubang‑lubang pembilas dapat diadakan pada seluruh keliling silinder.
Dengan demikian diperoleh suatu laluan yang besar pada ketinggian kecil, hingga
langkah kompresi efektif adalah besar. Katup pembuangan dapat dibuka dan
ditutup lebih awal dari pada lubang pembilas, oleh karena katup ini diatur oleh
hubungan tersendiri. Dengan penempatan lubang pembilas secara tangensial udara
mendapat suatu gerakan putar, yang masih ada dikala langkah kompresi.
Rotasi
ini berguna untuk campuran yang baik bagi bahan bakar dan udara pembakaran.
Pada motor dengan penempatan pengebut pada titik tengah kepala silinder, ternyata
rotasi udara pembilas mempunyai pengaruh yang merugikan. Sebabnya adalah karena
udara pembilas oleh rotasi didesak ke keliling ruang bakar.
Gambar 2.14 Pembilasan Memanjang Pada Mesin Diesel BMW
4.
Pembilasan Memutar
Pada awal langkah ini udara masuk silinder melalui lubang masuk
pembilasan (port scavenging) yang terdapat di bagian bawah silinder. Lubang ini
akan terbuka saat torak bergerak ke bagian bawah mendekati TMB dan akan
tertutup saat torak bergerak ke atas meninggalkan TMB. Pada saat lubang
pembilasan tertutup oleh torak yang bergerak ke atas menuju TMA dan katup buang
juga tertutup maka dimulailah proses kompresi. Gerakan torak ke atas akan
menyebabkan tekanan udara dalam silinder meningkat sehingga temperatur udaranya
juga naik. Dan beberapa derajat sebelum torak mencapai TMA bahan bakar mulai
disemprotkan (dikabutkan) dengan injektor kedalam silinder, karena temperatur
udara sangat tinggi sehingga bahan bakar yang dikabutkan tersebut akan
terbakar.
Proses pembakaran ini akan menyebabkan kenaikan tekanan dan temperatur
gas secara drastis, kondisi maksimal akan terjadi beberapa saat setelah torak
mulai bergerak ke bawah. Gas bertekanan tinggi ini akan mendorong torak
bergerak ke bawah dan melalui batang torak akan memutar poros engkol.
Gambar 2.13 Pembilasan Memutar Pada Mesin
Diesel
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Deskripsi Data
Salah
satu pesawat yang membutuhkan perhatian khusus dalam pengoprasian suatu kapal
adalah mesin penggerak utama atau mesin induk. Mesin induk sendiri didukung
oleh intercooler.
Spesifikasi intercooler yang digunakan dalam KM. DWI BUDDYARTO adalah
sebagai berikut
Ø
Turbo charger
Type : MET –
35 x 2 Unit
Gambar
3.1 Turbocharge
Ø
Intercooler VTR 200 8D
Type : Fin
tube
DKC type
Gambar 3.2 Intercooler
Intercooler berguna
untuk mendinginkan udara bilas dari turbocharger
menuju keruang silinder. Sehingga udara memegang peranan terpenting pada sistem
pembakaran mesin induk untuk menghasilkan pembakaran dengan udara lebih. Jika
jumlah udara didalam silinder besar maka pelayaran suatu kapal dari pelabuhan
ke pelabuhan berikutnya jarang mengalami
adanya kendala-kendala yang dapat memperlambat proses pengiriman suatu muatan.
|
Kondisi
ini dikarenakan tidak dilaksanakan perawatan secara berkala yang baik terhadap
pendinginan udara yang disebut intercooler
sehingga kebersihannya tidak terjaga (kotor). Akibatnya jumlah udara murni yang
masuk kedalam silinder berkurang yang kemudian menyebabkan pembakaran tidak
sempurna dan daya yang dihasilkan tidak maksimal.
Intercooler yang kotor ini
sering diakibatkan karena kotoran (partikel selain air pendingin) yang
menyumbat pipa-pipa pendingin intercooler.
Kotornya intercooler udara
mengakibatkan mesin induk tidak dapat beroperasi dengan maksimal. Kondisi ini
akan menggangu proses perpindahan panas (overheat)
antara udara dengan media pendingin.
Setelah
kejadian diatas maka masinis dua segera memberitahukan kepada masinis satu
penyebab tingginya temperatur pada Manifold
Exhaust Gas, selanjutnya masinis satu dan dua melakukan overhaul dan
membersihkan kotoran pada intercooler.
Langkah pertama yang dilakukan adalah membuka cover air inlet dan menurunkanya
dengan menggunakan takel pada sisi intercooler
terdapat fins yang dimana fins tersebut digunakan sebagai
penyaring udara yang dihasilkan dari turbocharger.
Fins tersebut dibersihkan
dengan menggunakan chemical ACC-9, bahan ini khusus digunakan untuk
membersihkan fins intercooler, saat fins intercooler
dibersihkan ceratan udara pada intercooler
dibuka untuk mengalirkan air maupun chemical yang sedang digunakan kemudian fins disemprot menggunakan air agar
kotoran dapat jatuh melalui lubang ceratan udara yang telah dibuka.
Setelah
proses pembersihan fins intercooler selesai maka cover inlet
dipasang kembali, setelah itu katup indikator mesin induk dibuka guna untuk
melakukan blow up supaya air yang ada
didalam silinder akibat membersihkan fins
intercooler terbuang.
3.2 Data
Permasalahan
Dalam analisa ini penulis mencari
penyebab timbulnya masalah dan menghubungkan antara hal yang satu dengan hal
yang lainnya sehingga mudah dalam pemecahan masalahnya. Faktor-faktor penyebab
rendahnya tekanan udara bilas yaitu :
g. Proses
penyerapan panas yang kurang baik dalam intercooler.
h. Penyebab rendahnya
tekanan udara bilas.
i.
Langkah-langkah perawatan untuk menghindari masalah pada
udara bilas mesin diesel.
3.3
Pembahasan Masalah
Pada saat kapal berlayar dari Surabaya ke Kendari kapal mengalami
masalah atau gangguan yang mempengaruhi tidak sempurnanya proses pembakaran.
Gangguan banyak ditemukan dari supply udara yang kemudian berfungsi sebagai
udara bilas. Seperti meningkatnya temperatur udara bilas dapat diakibatkan
karena udara yang dihisap blower side pada turbocharger
sudah bertemperatur tinggi. Hal ini karena suhu dari kamar mesin naik yang juga
disebabkan suhu rata-rata didalam ruang silinder dan suhu gas buang tinggi
sehingga panas disekitar mesin induk menjadi lebih tinggi dan ketika ditekan
oleh turbo blower suhunya akan semakin tinggi.
Dimana suhu udara yang masuk kedalam ruang silinder menjadi lebih
tinggi, selain hal diatas juga dipengaruhi oleh :
1.
Proses
penyerapan panas yang kurang baik dalam intercooler,
hal ini disebabkan oleh tersumbatnya air laut yang melalui pipa-pipa pada intercooler. Penghambatan tersebut
terjadi penumpukan sampah, lumpur serta binatang laut yang ikut terhisap kedalam
intercooler. Kendala yang harus diperhatikan yaitu :
a.
Intercooler yang kotor
Intercooler berfungsi untuk mendinginkan udara yang keluar dari sisi blower
sebelum digunakan lebih lanjut. Apabila proses pendinginan ini tidak optimal
maka akan menyebabkan naiknya temperatur udara bilas. Kenaikan temperatur
berakibat pada berkurangnya jumlah udara atau kepadatanya. Keadaan demikian ini
akibat dari kotornya intercooler.
Beberapa indikator atau gejalanya yaitu peningkatan temperatur udara bilas dari sisi blower menuju ke intercooler dan perbedaan tekanan udara
bilas antara sebelum dan sesudah intercooler.
Intercooler tersusun atas pipa -
pipa kecil (fins tube) yang
didalamnya mengalir media pendingin berupa air laut. Pipa-pipa tersebut
sering tersumbat oleh kotoran sehingga menyebabkan proses pertukaran panas (heat exchanging) tidak
dapat berlangsung dengan maksimal. Ada dua masalah yang kemungkinan dapat
terjadi sehubungan dengan intercooler pertama,
termometer air pendingin rusak dan kedua adalah terhalangnya aliran air laut
yang masuk menuju intercooler.
Kerusakan yang terjadi pada termometer dapat berupa patah atau ketidak sesuaian
skala dengan ketinggian cairan penunjuk (air raksa). Dapat dikatakan bahwa
tidak semua air laut dapat mengalir masuk kebagian pipa intercooler. Penyebabnya adalah air laut terhambat kotoran
(lumpur). Lumpur yang tertingggal membentuk gumpalan kecil pada dinding.
Kondisi seperti ini sering terjadi ketika kapal berada diperairan dangkal dan
sungai. Udara bilas yang sudah didinginkan oleh air laut akan langsung masuk
menuju sililnder sebagai pendorong gas buang sisa pembakaran atau pembilasan
dan kemudian keluar leawat katup gas buang. Udara tersebut juga sebagai
pembakaran dan media pendingin untuk katup gas buang dan kepala silinder (cilinder
head). Pendinginan udara dengan intercooler
diharapkan dapat menurunkan rendemen thermis mesin induk. Intercooler yang kotor akan menghambat proses pertukaran panas (heat changing) antara air laut dan udara
panas.
Gambar 3.3 Kisi – Kisi Udara (Fins) Intercooler
b.
Kisi-kisi ( fins ) intercooler yang kotor
Fins intercooler yang kotor menyebabkan
menempelnya kotoran udara bilas yang dihasilkan turbocharger sehingga bila terus menerus maka akan menyebabkan
terhambatnya supply udara bilas, kotoran yang menghambat proses penyerapan
panas dari udara ke pipa-pipa air laut sebagai pendingin sehingga udara yang
masuk ke ruang silinder adalah udara dengan suhu tinggi dan bertekanan rendah
sehingga akan mengakibatkan suhu temperatur gas buang sangat tinggi dan tidak
sempurnanya hasil pembakaran dalam ruang silinder yang dapat mengakibatkan
pemborosan bahan bakar.
c.
Supply air
pendingin ke intercooler kurang
pada bagian intercooler
terdapat pipa-pipa cooler (fins tube)
yang berfungsi untuk mendinginkan dan memadatkan jumlah udara bilas, akibat
dari kurangnya udara bilas yang dapat menyebabkan panas yang berlebihan pada saat
pembilasan gas buang yang menyebabkan panas yang berlebihan pada saat
pembilasan gas buang yang menyebabkan temperatur pada Manifold Exhaust Gas sangat tinggi, yang disebabkan oleh kurangnya
supply air laut yang masuk kedalam intercooler
untuk mendinginkan udara bilas.
2.
Terjadi penurunan tekanan pada udara bilas
Pada saat terjadinya penurunan daya pada mesin
induk disebabkan kurangnya supply udara bilas dan kurang padatnya jumlah udara
diruang silinder, turunya tekanan dan naiknya suhu udara bilas mengakibatkan
udara yang masuk silinder menjadi kecil, sehingga jumlah bahan bakar yang
terbakar menjadi lebih sedikit. Dengan
sedikitnya jumlah bahan bakar maka tenaga yang dihasilkan lebih kecil dengan
suhu gas buang tinggi. Hal ini disebabkan oleh suhu awal pembakaran yang tinggi
karena suhu udara bilas yang tinggi, jika dari unsur udara bilas yang tidak
sempurna akan mengakibatkan ketidakstabilan kerja dari mesin induk.
Berdasarkan analisis, kurang kesempurnaan
pembakaran didalam silinder menyebabkan turunya daya putaran pada mesin induk.
Turunya tekanan dan naiknya suhu udara bilas mengakibatkan udara yang masuk ke
silinder menjadi kecil. Sehingga jumlah bahan bakar menjadi sedikit. Suhu gas
buang yang tinggi disebabkan oleh suhu awal udara bilas untuk terjadinya
pembakaran yang lebih tinggi.
Pada intercooler
ditemukan kotoran pada kisi-kisi udara, kotoran-kotoran inilah yang menghambat
aliran udara yang masuk kedalam ruang silinder. Selain menghambat aliran udara
kotoran yang menempel pada kisi-kisi yang dilalui udara juga menghambat proses
penyerapan panas dari udara pada air laut dalam pipa-pipa air laut sebagai
media pendingin. Udara yang masuk ke ruang silinder adalah udara dengan suhu
tinggi dan bertekanan rendah dan juga
pada ruang udara bilas ditemukan endapan-endapan lumpur minyak dan karbon yang
melekat di dinding ruanga udara bilas yang mempengaruhi kebersihan udara yang
masuk kedalam ruang silinder.
Pembakaran diruang silinder mesin induk
dipengaruhi oleh sistem pengabutan bahan bakar, sistem kompresi, dan sistem
pembilasan dengan demikiaan ketidaknormalan pembakaran yang terjadi sangat
mungkin disebabkan karena adanya gangguan pada ketiga sistem tersebut , maka
perlu diadakan perbaikan yang tepat serta menghindari pekerjaan-pekerjaan yang
tidak perlu serta menghemat waktu perbaikan sehingga adanya penyebab dari :
a.
Sistem
Pengabutan Bahan Bakar
Pengabutan bahan bakar merupakan hal yang utama dalam sistem mesin
diesel. Pada pengabutan tersebut sangat kecil kemungkinanya karena telah
dilakukan pengujian terhadap seluruh masing-masing silinder, berarti jam kerja
pada pengabutan bahan bakar sangat pendek dan juga kenaikan gas buang yang rata
dari masing-masing silinder, biasanya pada pengabutan bahan bakar kotor hanya
sebagian yang mengalami kenaikan temperatur gas buang dan itupun tidak akan
terjadi pada masing-masing silinder.
b.
Sistem Kompresi
Melihat dari data pengukuran tekanan kompresi dan tekanan maksimum
pembakaran serta membandinngkannya dengan standar tekanan yang diinginkan
ternyata untuk tekanan kompresi masih dalam batas normal. Dilihat dari
perbedaan tekanan karena kondisi mesin yang cukup tua dan pengoprasian mesin
tidak pada beban maksimal.
Hasil pembakaran dalam silinder menetukan tekanan maksimal
pembakaran karena semakin banyak bahan
bakar yang terbakar, maka besar pula pemuaian gas yang
terjadi. Hal itu menghasilkan tenaga mesin yang lebih besar.
c.
Sistem Udara
Bilas
Dari penjelasan diatas bahwa kedua sistem tidak mengalami masalah
atau gangguan yang mempengaruhi tidak sempurnanya proses pembakaran. Gangguan
banyak ditemukan dari supply udara yang kemudian berfungsi sebagai udara bilas.
Seperti meningkatnya temperatur udara bilas dapat diakibatkan karena udara yang
dihisap blower side pada turbocharger
sudah bertemperatur tinggi. Hal ini karena suhu dari kamar mesin naik yang juga
disebabkan suhu rata-rata didalam ruang silinder dan suhu gas buang tinggi
sehingga panas disekitar mesin induk menjadi lebih tinggi dan ketika ditekan
oleh turbo blower suhunya akan semakin tinggi.
3. Langkah-langkah perawatan untuk menghindari
masalah pada udara bilas mesin diesel :
a.
Pembersihan
pada sisi udara ( fins ) intercooler
Langkah pertama yang
dilakukan adalah membuka cover air inlet dan menurunkanya dengan menggunakan
takel. Pada sisi udara terdapat fins yang dimana fins
tersebut digunakan sebagai media penyaluran panas udara
yang dihasilkan dari turbocharger. Fins tersebut dibersihkan dengan
menggunakan chemical ACC-9, atau SHAFT ACID bahan ini
khusus digunakan untuk membersihkan fins intercooler, saat fins intercooler dibersihkan ceratan udara pada intercooler dibuka untuk mengalirkan air maupun chemical yang sedang digunakan
kemudian fins disemprot menggunakan
air agar kotoran dapat jatuh melalui lubang ceratan udara yang telah dibuka.
Setelah proses pembersihan fins
intercooler selesai maka cover inlet dipasang kembali, setelah
itu katup indikator mesin induk dibuka guna untuk melakukan blow up supaya air yang ada didalam
silinder akibat membersihkan fins intercooler terbuang.
b.
Pembersihan intercooler pada sisi pipa-pipa air laut
Pemeriksaan
awal dilakukan pada kondisi pompa air laut atau kondisi pompa baik maka
dilakukan pembersihan pada saringan hisap air laut. Jika pipa yang menuju intercooler sudah berkarat dan bocor
maka harus segera dilakukan pengelasan atau mengganti pipa tersebut dengan yang
baru. Pemeriksaan yang dilakukan bermaksud agar mengetahui keadaan tekanan air
laut dan dapat berjalan normal dengan tekanan ± 3bar.
Masalah perawatan dan kebersihan serta penangulangan terhadap
tersumbatnya udara bilas pada intercooler
yang diakibatkan kotoranya fins intercooler dan sistem pendinginan pada intercooler harus diperhatikan, guna
penyempurnaan jumlah kepadatan pada udara bilas supaya tidak terjadi penurunan
daya mesin induk akibat pembakaran yang tidak sempurna.
Gambar 3.4
Pompa Bilas Mode Roots
1.
Perawatan Pompa
Bilas
Yang perlu diperhatikan dalam perawatan pompa
bilas, kita harus mengetahui dulu cara kerja dan jenisnya. Bila menggunakan
sistem torak, maka perawatan perlu dilakukan pada sistem pelumasnya, untuk
bagian-bagian yang bergerak seperti torak, poros engkol, sistem pendingin dan
juga kerja klep isap dan tekan. Pompa bilas torak di pasang pararel dengan
udara dari turbo charger, sehingga
menghasilkan udara bilas dengan jumlah berat yang lebih besar.
Karena besar kecilnya udara yang masuk
ditentukan dari kerja torak yang bagus, dan putaran porong engkolnya. Bila
pelumasnya kurang baik maka akan mengurangi kerja dari pompa bilas itu sendiri.
Dan pada kerja klep - klepnya, yaitu klep isap dan tekan. Jadi bila klep isap
bekerja tidak normal karena tersumbat akibat kotor maka jumlah udara yang
masukpun kurang dari apa yang dibutuhkan. Begitu pula pada klep tekan, udara
yang akan ditekan ke silinder yang akan dibilas akan kecil.
Bila menggunakan system kipas/blower yang perlu
diperhatikan adalah kebersihan rumah pompa. Mengingat sudu-sudu jalan merupakan
jalan udara masuk pada saat pengisapan, maka perlu dijaga jangan sampai
sudu-sudu jalan rusak. Electromotor
pada pompa, juga klep pengaturan.
Pompa bilas rotary
yang di gunakan elektromotor adalah pompa bilas bantu atau di sebut auxiliary scavinge blower dan berkerja
otomatis, terutama dibutuhkan saat mesin standbay
akan di sebut, dan electromotor
akan baik bila tekanan turbo charge
mencapai normal.
Jangan sampai electromotor menjadi kelebihan beban, maka dipasang afsluterpers
untuk menganset pompa, jadi RPM electromotor
dapat diatur dengan tekanan seluruhnya.
Pompa-pompa bilas ini digerakkan oleh motor
induk melalui rantai dan roda-roda gigi. Untuk itu pelumasan rantai dan roda
gigi perlu dilakukan. Sehingga tidak terjadi keausan pada roda - roda gigi dan
rantai tersebut.
BAB IV
PENUTUP
4.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengolahan data yang
telah didapatkan melalui suatu penelitian dan pembahasan pada bab sebelumnya,
selanjutnya dianalisa dan ditinjau lebih lanjut, maka penulis membuat suatu
kesimpulan penyebab timbulnya gangguan-gangguan pada system pendingin udara intercooler
yang berpengaruh pada jumlah
takanan udara pembakaran adalah sebagai berikut :
j.
Proses
penyerapan panas yang kurang baik dalam intercooler hal ini disebabkan oleh tersumbatnya air laut yang melalui pipa-pipa pada intercooler, seperti kotornya pada intercooler dan kurangnya supply air
laut pendingin.
k.
Penyebab rendahnya tekanan udara bilas dikarenakan kurangnya supply udara bilas dan kurang padatnya jumlah udara
diruang silinder.
l.
Melakukan perawatan untuk menghindari masalah
yang di alami oleh udara bilas mesin diesel kapal untuk menunjang kinerja yang
lebih baik.
4.2 SARAN
Setelah mengevaluasi dari hal-hal sebelumnya,
maka saran yang perlu dipertimbangkan yang berhubungan dengan udara bilas mesin
diesel, serta perawatan dan perbaikan pada kerusakan intercooler adalah sebagai berikut :
1. Untuk
setiap kegiatan dalam pengoperasian kapal dibutuhkan perawatan berkala pada intercooler agar permasalahan supply
udara yang masuk kedalam silinder dapat tercukupi.
2. Mengantisipasi adanya penurunan daya pada mesin induk yang disebabkan karena rendahnya tekanan udara bilas . Mengadakan penanggulangan dan upaya agar hal tersebut dapat segera mengatasi oleh crew mesin.
3. Melakukan perawatan berkala pada pesawat - pesawat dan sistem - sistem pendukung lainya yang membantu dalam kinerja dari mesin induk.
4. Mematuhi buku petunjuk petunjuk pengoprasian mesin induk.
Comments
Post a Comment