View
234
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
1/22
BAB I
PENDAHULUAN
Mesin/motor diesel (diesel engine) merupakan salah satu bentuk motor
pembakaran dalam (internal combustion engine) di samping motor bensin
dan turbin gas. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi
(compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan
oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Dilain pihak motor bensin
disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan
bahan bakar diakibatkan oleh percikan bunga api listrik dari busi.
Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada
motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor bensin campuranbahan bakar dan udara melelui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan
dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel yang diisap oleh torak
dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara
tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi.
eberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (!M") bahan bakar
solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara
dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel#partikel bahan bakar akan
menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. "gar
bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi
$%#&& dan suhu udara kompresi kira#kira 'C.
Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan system pengapian
seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan
sistem injeksi bahan bakar yang berupapompa injeksi (injection pump) dan
pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. ahan bakar yang
disemprotkan harus mempunyai si*at dapat terbakar sendiri (sel* ignition).
Dalam hal ini motor diesel sebagai salah satu jenis penggerak mula
yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik. +ebagian
besar telah menyentuh masyarakat, berdasarkan hal tersebut telah banyak
$
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
2/22
dilakukan penelitian untuk meningkatkan daya dan esiensi. Motor diesel
dituntut untuk memiliki daya dan esiensi yang tinggi.
-nergi panas diperoleh dari perubahan panas kimia melalui proses
pembakaran, makin banyak bahan bakar yang terbakar makin besar pula
daya dan esiensi yang dihasilkan, hal tersebut di atas terjadi apabila
didukung komponen#komponen mesin yang masih baru.aktor yang
mempengaruhi kinerja mesin adalah umur atau lamanya aktu operasi.
+etiap komponen mesin mempunyai li*e time yang tertentu untuk
dapat digunakan secara ekonomis, sehingga mesin yang tidak memenuhi
persyaratan baik segi teknis maupun segi ekonomis harus segera
dihentikannya pengoperasiannya, karena apabila hal tersebut tidak
diperhatikan maka mesin akan memperbesar jumlah pekerjaan peraatan,
menghabiskan banyak alat#alat dan mesin dapat mempengaruhi
produkti0itas. +alah satu mesin tergolong sudah lama pengoperasiannya
adalah mesin pengujian perkins 1.&2' pada laboratorium motor bakar. Mesin
tersebut sudah mengalami penurunan kinerja.
Praktikum ini bertujuan untuk 3
$. Mengetahui skematik dari jalur#jalur yang di leati bahan bakar
pada diesel engine 1.&2'.
&. Pemahaman akan dasar#dasar kinerja diesel engine, serta
komponen#komponen perkins diesel engine ini.p
4euntungan penggunaan motor diesel, yaitu3
a. Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena esiensi panas lebih baik,
biaya operasi lebih hemat karena solar lebih murah.
b. Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih sedikit, karena tidak
menggunakan sistem pengapian
&
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
3/22
c. 5enis bahan bakar yang digunakan lebih banyak
d. 6perasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan besar, karena 0ariasi
momen yang terjadi pada perubahan tingkat kecepatan lebih kecil.
+ecara singkat prinsip kerja motor diesel 1 tak adalah sebagai berikut3
a. 7angkah isap, yaitu aktu torak bergerak dari !M" ke !M. 8dara diisap
melalui katup isap sedangkan katup buang tertutup.
b. 7angkah kompresi, yaitu ketika torak bergerak dari !M ke !M" dengan
memampatkan udara yang diisap, karena kedua katup isap dan katup buang
tertutup, sehingga tekanan dan suhu udara dalam silinder tersebut akan
naik.
c. 7angkah usaha, ketika katup isap dan katup buang masih tertutup, partikel
bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut bercampur dengan udara
bertekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah
ini torak mulai bergerak dari !M" ke !M karena pembakaran berlangsung
bertahap.
d. 7angkah buang, ketika torak bergerak terus dari !M" ke !M dengan
katup isap tertutup dan katup buang terbuka, sehingga gas bekas
pembakaran terdorong keluar.
2
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
4/22
Motor diesel dan Fuel oil System dalam dunia perkapalan
+istem ahan akar Pada 4apal 9 uel 6il +ystem 9
+istem bahan bakar adalah
sistem yang digunakan untuk mensupply bahan bakar yang diperlukan
motor induk. Pada umumnya 3
$.Mesin diesel
kecepatan rendah dapat beropersi dengan hampir setiap bahan bakar cair
dari minyak tanah ( kerosine ) sampai minyak bunker.
&.Mesin diesel kecepatan tinggi modern, karena singkatnya selang aktu
yang tersedia untuk pembakaran pada setiap daur memerlukan minyak
bakar yang lebih khusus dan lebih ringan.Dalam dunia Perkapalan 9 Maritime 9 4lasikasi ahan akar +ebagai
erikut 3
$.M:6 (Marine gasoil)
&.MD6 (Marine diesel oil)
2.;6 (;ntermediate *uel oil)
1.M6 (Medium *uel oil
%.
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
5/22
?.!itik nyala, dan
@.Mutu pelayanan
8ntuk mesin diesel dalam skala kecil dibutuhkan penguapan bahan bakar
yang tinggi dari mesin diesel besar agar didapatkan penggunaan bahan
bakar yang lebih hemat, suhu buang rendah, dan asap minimum.
=esidu karbon adalah karbon
yang tertinggal setelah penguapan dan pembakaran habis suatu bahan yang
diuapkan dari minyak, ini menunjukkan kecenderungan bahan bakar untuk
membentuk endapan karbon pada bagian mesin ( torak ) diperbolehkan
residu karbon sebesar ,$ A.
Viskositas
suatu minyak dinyatakan oleh 0olume tertentu dari minyak untuk
mengalirkan melalui lubang diameter tertentu, makin rendah jumlah
detiknya makin rendah 0iskositasnya.
"lat untuk mengukur 0iskositas bahan bakar adalah 0iskosimeter saybolt.
dalam sistem bahan bakar terbakar bersama minyak dan menghasilkan gas
yang sangat korosi* yang diembunkan oleh dinding silinder yang didinginkan,
terutama kalau mesin beroprasi dengan beban rendah dan suhu silindermenurun. 4orosi yang sering disebabkan oleh gas balerang sering didapati
dalam sistem buang dari mesin diesel. erbagai spesikasi tidak mengijinkan
kandungan balerang lebih dari ,%#$,%A. titik nyala meruapakan suhu yang
paling rendah yang harus di capai dalam pemenasan minyak untuk
menimbulkan uap yang dapat terdapat dalam jumlah yang cukup untuk
menyala/terbakar sesaat. !itik nyala minimum untuk bahan bakar diesel
sekitar $% derajat *ahrenhet. mutu penyalaan adalah si*at dari bahan bakar
diesel yang penting, terutama pada mesin diesel putaran tinggi sangat
menentukan mudahnya penyalaan dan start mesin dingin. 5enis
pembakaran yang di peroleh dari bahan bakar dengan mutu penyalaan yang
baik akan memberikan mutu operasi yang lebih halus, mutu pelayanan
diukur dengan indek yang disebut angka setana, nilai bilangan ini sebagi
%
http://www.maritimeworld.web.id/http://www.maritimeworld.web.id/http://www.maritimeworld.web.id/http://www.maritimeworld.web.id/
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
6/22
karakteristik bahan bakar diesel serupa dengan angka oktana pada motor
bensin. erikut adalah salah satu sistem bahan bakar dalam project guide
artsila $'>2&
Bartsila $'>2& adalah motor induk yang didesain untuk menggunakan
bahan bakar
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
7/22
bekerja atau berhenti pada aktu yang cukup lama dengan kondisi engine
dingin. kondisi ini adalah F
$.+aat kapal docking
&.erhenti selama lebih dari % hari 2.Dilakukannya reparasi pada sistem
bahan bakar utama
1.4ondisi lingkungan yang terjadi.
eberapa bagian dalam *uel oil system F
Storage ank
merupakan tanki yang dipergunakan untuk tempat penimbunan bahan bakar
yang terletak pada engine room dan untuk pengisian dilakukan dari geladak
cuaca.
Settling ank
merupakan tanki yang digunakan untuk mengendapkan bahan bakar yang
telah di pindahkan oleh trans*er pump dari tanki penimbunan. lama aktu
yang diperlukan untuk mengedapkan bahan bakar, ini minimal adalah &1
jam, hal ini berdasrkn class rule.
Sistem Pemanas Di Storage ank
pada perencanaan ini, untuk pemanasan bahan bakar di storage tankmenggunakan electrical heating coil. pemanasan suhu bahan bakar di
storage tank mencapai % derajat celcius.
rans!er Pump
merupakan pompa yang digunakan untuk memindahkan uida (*uel oil) dari
tanki penimbunan ke tanki pengendapan.
Feed Pump
merupakan pompa yang digunakan untuk memindahkan uida (*uel oil) dari
tanki penimbun ( settling tank) ke tanki harian ( ser0ice tank ). pompa yang
dginakan bisa jenis scre heel atau jenis gear heel.
Separator
pada supply system terdapat poses pemisahan air dengan bahan bakar,
proses ini berlangsug di separator atau centr*uge.
?
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
8/22
DAA UMUM DIESEL EN"INE PE#$INS %&'()
P-=4;+ 1,&2' M"=;- D;-+-7 -:;- # D"!" 8M8M
ore / +troke 3 2,@?% in / %. di . .
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
9/22
• Perkins %&'()
• Perkins '.&1?
• Perkins '.2?&
People • rank Perkins
,-ners
• Caterpillar ;nc.
• 7ucas>arity
• Massey erguson
BAB II
PEMBAHASAN
SISEM BAHAN BA$A# PADA PE#$INS %&'()
K
http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.247http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.372http://en.wikipedia.org/wiki/Frank_Perkins_(engineer)http://en.wikipedia.org/wiki/Caterpillar_Inc.http://en.wikipedia.org/wiki/LucasVarityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Massey_Fergusonhttp://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.247http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.372http://en.wikipedia.org/wiki/Frank_Perkins_(engineer)http://en.wikipedia.org/wiki/Caterpillar_Inc.http://en.wikipedia.org/wiki/LucasVarityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Massey_Ferguson
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
10/22
komponen +erta penjelasannya3
FUEL AN$
uel tank ber*ungsi untuk menyimpan bahan bakar sementara yang akan
digunakan dalam penyaluran bahan bakar yang dibutuhkan oleh mesin.
Fuel Filters ./lter *a0an *akar1 dan pera-atannya 2
!ermasuk komponen yang bersi*at rapuh, harus ada pergantian jika
aktu untuk memperpanjang memang diharuskan, Periode untuk mengubah
elemen akan sangat tergantung pada kualitas dan kondisi bahan bakar yang
tersedia.
8ntuk memperbarui +ebelumnya 5enis ilter -lement3
$. 7epaskan mangkuk lter sebagai Dalam :ambar. .' dan n.?.
&. uang elemen kotor. 7epaskan elemen yang lebih rendah
ment penyegelan mesin cuci, segel tempat duduk dan musim semi dari
mangkuk.
2. ersihkan bagian dalam mangkuk dan pusat tabung.1. it musim semi dan segel tempat duduk untuk mangkuk. ekas
amina segel rendah, memperbaharui jika diperlukan dan reparasi
ke mangkuk. !empatkan unsur baru dalam posisi di
mangkuk.
%. Pastikan baha elemen dan mangkuk segel yang baik Dalam
kondisi, jika tidak, cocok segel baru.
'. Pasang kembali mangkuk untuk penutup atas.
?. >ent sistem bahan bakar.
$
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
11/22
FEED LIF PUMP
eed pump atau pompa penyalur ber*ungsi untuk mengalirkan bahan bakar
dengan cara memompa bahan bakar dari tangki dan mengalirkannya ke
pompa injeksi. Didalam *eed pump juga terpasang komponen yang bernama
priming pump, yang ber*ungsi untuk mengeluarkan udara palsu dari sistem
bahan bakar.
IN3E4I,N PUMP
$$
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
12/22
;njection pump yang ber*ungsi untuk menaikkan tekanan sehingga bahan
bakar solar dapat mudah dikabutkan oleh nozzle. didalam pompa injecsi ada
komponen yang bernama automatic timer dan go0ernor yang *ungsinya ada
dibaah ini.
"utomatic timer yang terpaang pada bagian depan pompa injeksi yang
berhubungan dengan timing gear ber*ungsi untuk memajukan saat injeksi
sesuai dengan putaran motor.
:o0ernor terpasang pada bagian belakang pompa injeksi yang ber*ungsi
sebagai pengatur jumlah injeksi bahan bakar sesuai dengan pembebanan
motor.
4omponen pompa injeksi3
Pump dri0e sha*t 3 poros penggerak pompa injeksi yang dihubungkan dengan
mesin melalui timing gear.
Pump plunger 3 plunger pompa injeksi yang berbentuk dua buah silinder
$&
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
13/22
+pill ring 3 cincin pengatur jumlah bahan bakar
Cam plate 3 sebuah pelat yang dipermukaannya terdapat dua pasang nok
Pump plunger 3 alat distribusi bahan bakar bertekanan tinggi ke injector
sesuai dengan ring order.
uel cut colenoid F sitch yang ber*ungsi untuk mematikan mesin
Deli0ery 0al0e 3 adalah sebuah katup penutup saluran yang keinjektor
eed pump 3 pompa yang menghisap bahan bakardari inlet ke pompa injeksi
:o0ernor 3 unit perlengkapan untuk mengatur jumlah bahan bakar pada saat
kondisi yang tidak terkontrol.
Pemakaian go5ernor pada motor diesel kapal dengan mesin diesel
kon5ensional
5umlah pengiriman bahan bakar dari pompa diatur oleh go0ernor
sesuai dengan kebutuhan mesin.:o0ernor selalu berperan dan
mengendalikan out put mesin. 5ika terjadi dalam perubahan yang diinginkan
maka go0ernor akan segera bertindak mengatur suplay untuk
mengendalikan out put. 5adi gobernor merupakan suatu alat kontrol
otomatis, go0ernor berperan mengatur kecepatan rata#rata mesin untuk
penggerak mula, apabila terjadi 0ariasi kecepatan akibat uktuasi beban.
5ika beban motor meningkat, kecepatan motor pun menurun dan ujud
go0ernor akan bertambah dengan perubahan sehingga menggerakkan katup
untuk memperbanyak suplay uida kerja untuk mengimbangi kenaikan
beban motor. 5adi go0ernor secara otomatis mengendalikan suplay ke motorbila beban berubah dan mempertahankan kecepatan rata#ratanya, di dalam
batas tertentu.
"dapun bagian bagian dari komponen go0ernor secara umum yaitu 3
$2
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
14/22
$. Pegas start ?. !uas pengatur
&. !uas penyetel @. antalan antar
2. !uas tarik K. obot sentri*ugal
1. !uas antar $. !uas ayun
%. Pegas pengatur $$. atang pengatur
'. Pegas tambahan ( idle )
Pada mesin diesel kon0ensional umumnya menggunakan go0ernor mekanik.
secara umum go0ernor mekanik mempunyai *ungsi yang sangat penting
dalam pompa injeksi demi mengatur 0olume bahan bakar yang akan
diinjeksikan dan meregulasi atau mengatur putaran mesin agar tidak terjadi
kelebihan putaran,karena kita tahu baha semua komponen#komponen yang
ada pada kendaraan mempunyai batas kemampuan. 5adi agar komponen#
komponen tersebut dapat digunakan pada aktu yang lama maka kerja
komponen itupun harus ada batasnya.
"ksi gaya sentri*ugal, berat bola#bola dan links akan mengangkat bola#
bola pada radius tertentu yang besarnya tergantung pada kecepatan motor.
ila kecepatan anguler spindle go0ernor meningkat, maka gaya#gaya
sentri*ugal bola#bola menyebabkan bergeser keluar sehingga mengangkat
slongsong D dengan perantaraan hirks sebelah baah. 5ika beban penggerak
mula dikurangi, kecepatan akan naik, radius lintasan bola akan membesar
dan slongsong akan terangkat. :erakan ke atas slongsong memperkecip
pembukaan katup dan gerakan ke baah slongsong akan memperbesar
pembukaan katup.
ila slongsong berada di posisi paling atas, katup akan tertutup rapat.
+ebaliknya bila slongsong berada di posisi paling baah, katup akan terbukaselebar#lebarnya. Posisi tertinggi dan terendah slongsong, juga jarak
perpindahan total slongsong pada umumnya dibatasi oleh dua pembatas.
esar radius lintasan bola selalu bersesuaian dengan kecepatan rotasi
tertentu, sehingga motor yang dikontrol go0ernor dapat dibatasi
$1
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
15/22
kecepatannya di dalam suatu range tertentu, yang diatur oleh gerak
slongsong naik turun di antara dua pembatasnya.
+edangkan pada mesin diesel kapal dengan kapasitas mesin yang jauh lebih
besar dari pada mesin diesel kon0ensional menggunakan jenis go0ernor
pneumatic.
:o0ernor ini menggunakan ke0akuman dari intake mani*old dan
mempunyai stabilitas kecepatan yang baik sekali, pneumatic go0ernor
dipasang pada bagian belakang pompa injeksi, di mana *ungsi pompa injeksi
bahan bakar pada motor diesel untuk memasukkan bahan bakar ke dalam
ruang pembakaran melalui pengabut pada saat yang telah ditetapkan dalam
jumlah sesuai dengan daya yang dihasilkan.
:o0ernor ini dipisahkan oleh dia*ragma menjadi & ruangan (ruang "
dan ). =uang " dihubungkan dengan 0enturi oleh selang dan dengan
saringan udara oleh katup trottle, ruang dihubungkan dengan katup
throttle (0enturi pembantu) bagian mani*olda diagram dihubungkan dengan
salah satu ujung kontrol rock dan selalu dalam keadaan terdorong oleh pegas
utama ke bagian penyemprotan maksimum. 4etika mesin bekerja, dia*ragma
ini bergerak dengan adanya perbedaan tekanan antara 0acum dan saringan
udara dan pengontrolan bahan bakar dipengaruhi oleh keseimbangan antaradia*ragma dan pegas utama. Prinsip 4erja go0ernor pneumatic adalah pada
saat mesin mati pegas pengembalian dia*ragma menekan dia*ragma dan
bidang bergerigi kearah kiri pada posisi bahan bakar penuh. 5ika mesin
distater sumber 0akum dan plat throttle bekerja mendorong di*ragma kearah
kanan sehingga mengurangi penyaluran oleh pompa injeksi dan mengontrol
kecepatan mesin sesuai dengan posisi throttle. +aat throttle dibuka supply
0akum pada dia*ragma menurun sehingga dia*ragma terdesak ke kiri oleh
pegas pengembalian yang memungkinkan penyaluran bahan bakar dan
kecepatan mesin. 0akum mani*old menjadi lubang pada saat throttle penuh,
sehingga pegas pengembalian mendesak dia*ragma pada posisi bahan bakar
penuh. >akum mani*old yang tertinggi adalah pada saat posisi throttle
$%
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
16/22
menutup dan dia*ragma terdesak pegas pengembalian menggerakkan
batang bergerigi pada posisi bahan bakar minimum.
PEN"ABU .N,66LE1
Pengabut (ozzle) ber*ungsi untuk mengabutkan bahan bakar agar mudah
bercampur dengan oksigen sehingga mudah terbakar dalam silinder,
$'
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
17/22
Pipa tekanan tinggi terbuat dari bahan baja yang ber*ungsi untuk
mengalirkan bahan bakar bertekanan tinggi dari pompa injeksi ke masing#
masing pengabut
DIESEL EN"INE PE#$INS %&'()
$?
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
18/22
Perkins Engines
Su*sidiari
es• 7. :ardner and +ons
Produ+ts
• Perkins 1.$@&
• Perkins %&'()
• Perkins '.&1?
• Perkins '.2?&
People • rank Perkins
$@
http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_Engineshttp://en.wikipedia.org/wiki/L._Gardner_and_Sonshttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Perkins_engineshttp://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_4.182http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.247http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.372http://en.wikipedia.org/wiki/Frank_Perkins_(engineer)http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_Engineshttp://en.wikipedia.org/wiki/L._Gardner_and_Sonshttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Perkins_engineshttp://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_4.182http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.247http://en.wikipedia.org/wiki/Perkins_6.372http://en.wikipedia.org/wiki/Frank_Perkins_(engineer)
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
19/22
,-ners
• Caterpillar ;nc.
• 7ucas>arity
• Massey erguson
S$EMA $,MP,NEN BAHAN BA$A# DAN LEA$ N7A 2
$K
http://en.wikipedia.org/wiki/Caterpillar_Inc.http://en.wikipedia.org/wiki/LucasVarityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Massey_Fergusonhttp://en.wikipedia.org/wiki/Caterpillar_Inc.http://en.wikipedia.org/wiki/LucasVarityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Massey_Ferguson
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
20/22
&
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
21/22
&$
8/17/2019 Prak.mesin Kapal , diesel perkins
22/22
&&
Recommended