PERMESINAN KAPAL
Motor Bakar Dapat dibedakan berdasarkan golongan dari motor antara lain :
-
Pembesarannya
-
Sifat persediaan panas
-
Bahan kabar
Perbedaan -
Motordarat dengan motor kapal
-
Motor eksploitasi (bensin) dengan motor tekanan data (motor diesel)
-
Motor 2 tak dengan 4 tak
Definisi Motor : Adalah sebuah pesawat yang dapat mengubah salah satu bentuk energi menjadi suatu kerja mekanik termasuk enrgi energi listrik, BBM dan lainlain. Pada motor bakar energinya diperoleh dari pembakaran suatu bahan bakar didalam pesawat itu sendiri yang menimbulkan kenaikan tekanan dan pengembangan gas, sehingga dapat dipergunakan untuk kerja mekanik. Sebuah motor bakar adalah yang mendapat atau membuat energi dari pembakaran suatu bahan bakar didalam pesawat itu sendiri dan mengubahnya menjadi kerja mekanik.
Perbedaan Motor Diesel Dengan Mesin Uap Adalah dalam car kerjanya mesin uap pembakaranya terpisah atau ditempat yanglain menggunakan (ketel), panas yang dikeluarkan oleh bahan bakar dipindahkan pada bahan atau lat pengantara (air ketel) yang kemudian dalam bentuk uap dimasukkan kedalam suatu pesawat untuk dapat diubah menjadi kerja mekanik. Sehingga dengan cara diatas maka : mesin uap adlah suatu pesawat yang mendapat energi dari pembakaran suatu bahan bakar ditempat lain dan dialirkan dalam bentuk uap diubah menjadi kerja mekanik.
Keuntungan Dan Kerugian Motor Diesel Dengan Mesin Uap Keuntungannya : -
Pemakaian bahan bakar untuk usaha yang sama lebih sedikit atau irit
-
Lebih ringan dan lebih kecil, kecuali untuk PR/HP yang besar
-
Dapat segera dipergunakan
-
Sedikit personil yang melayani
Kerugianya : -
Harga lebih mahal
-
Lebih banyak trouble/gangguan bentuknya komplikasi
-
Memerlukan pemeliharaan yang tinggi
-
Kesulitan untuk memperbesar PR/HP
DIAGRAM PU MOTOR EKSPLOITASI (BENSIN/4TAK) Torak
Pembuangan
RVD :
Pemasukan
Pegas
20 15 10 5
E
G A
B
0 Isi langkah
V
Keterangan : -
Menunjukkan peralihan pegisap diatas pembagian sekala tekanan pada tiaptiap 2 mm tekanan gas 1 kg/cm2 . Dua mm diatas garis nol kita tarik garis datar yang kita namakan atmosfir. (Panjang langkah pengisap) pada gerakan torak yang pertama aitu dari kiri ke kanan campuran gas terisap. Tekanan dalam selinder turun sedikit dibawah dari 0 atm
1. Langkah pertama (langkah pengisapan) torak dari kiri ke kanan (garis A - B). 2. Langkah kedua (langkah kompresi) torak dari kananke kiri (garis B - C). Gas campuran ditekan hingga ± 5 kg/cm2. Dititik C campuran gas terbatas. Dalam hal ini torak tak mempunyai kecepatan, hingga pembakaran berjalan pada volume tetap, sedangkan tekanan naik dengan cepat hingga ± 20 kg/cm2. 3. Langkah ketiga (langkah kerja) torak dari kirike kanan (garis 1)(0 - 2). Terjadi pengembangan gas dan tekanan turun. Pada akhir langkah katp pengeluaran terbuka, tekanan turun lagi. 4. Langkah keempat (langkah penurunan torak dari kanan ke kiri (garis B - A)). Sisa pembakaran didorong keluar melalui katup pengeluaran.
Proses kerjanya :
A
B
C
D
Pada gb. A. langkah pertama langkah pengisapan. Kouk telah melewati T.M.A torak bergerak turun kebawah, katup pemasukan terbawa gas campuran masuk. Pada gb. B. langkah kedua langkah kompresi. Torak bergerak keatas, gas campuran dimampatkan kedua katup tertutup. Setelah torak mencapai TMA, maka di dalam ruang pembakaran telah terisi gas campuran yang bertekanan antara 5 – 6 kg/cm2 kemudian baru mendapatkan loncatan bunga api dari busi terjadi pembakaran sehingga terjadi kenaikan tekanan. Pada gb. C. langkah ketiga, langkah kerja dari letusan torak terdorong kebawah, sedangkan derajat panas dan tekanan turun. Pada gb. D. langkah keempat, langkah pembuangan. Sebelum torak mencapai TMB, katup pembuangan terbuka kemudian torak bergerak keatas dan mendorong sisa pembakaran keluar.
Motor diesel (tekanan rata) Proses tekanan rata : Bahan bakar menggunakan minyak kasar (solar) dan disemprotkan pada waktu torak berada di TMA. Di dalam ruang pembakaran (di udara murni) yang telah dimampatkan hinga tekanan 30 – 32 kg/cm2. Derajat panas di atas sampai titik bakar,
maka
bahan
bakar
tadi
dengan
mudah
terbakar.
Pembakaran
mengakibatkan kenaikan derajat panas dan kenaikan tekanan. Karena torak bergerak kebawah, maka ruang diatas torak akan membesar, hingga penambahan tekanan hanya sedikitsekali. Sehingga proses ini disebut proses tak rata. Cara kerjanya :
30 25 20
D C
15 10 5 0
E A
E V
Pada langkah I langkah pengisapan (A - B) torak bergerak ke kanan – ruang kiri torak ambah besar, tekanan turun sedikit, katup pemanasan terbuka, udara murni akan masuk. Pada langkah II langkah kompresi ( B – C - B) torak kembali ke kiri katup pemanasan tertutup, udara murni dimampatkan hingga ± 32 kg/cm2 temperatur diatas titik bakar. Pada titik C mulai penyemprotan bahan bakar sedikit dan temperature selama 10% langkah terjadi pembakaran, temperature naik ± 55oC torak terdorong kekanan hingga kenaikan tekanan hanya sedikit ± 40 kg/cm2. Pada langkah III langkah usaha kerja (D - B) torak bergerak ke kanan tekanan turun. Apabila tekanan telah ± 2 kg/cm2 pintu pembuangan terbuka, hingga gas yang tinggal keluar.
Motor exploitasi (bensin) 2 tak Cara kerjanya : Pada langkah I : langkah kompresi. Torak bergerak dari kanan ke kiri pada 10% langkah pintu pembersihan tertutup. Pada langkah 2% dari langkah pintu pembuangan
tertutup
gas
campuran
dimasukkan
hingga
sampai
10
kg/cm2.kemudian terjadi pembakaran setelah adanya loncatan bunga api dari busi. Pada langkah II : langkah usaha/kerja. Akibat dari letusan torak bergerak ke kanan. Tekanan akan turun kembali sedang volume tambah besar kemudian berekspansi. Pada 20% sebelum TMB pintu pembuangan terbuka, Sisa gas pembakaran turut keluar, tekanan turun lagi. Pada 10% sebelum TMA pintu pembersihan terbuka. Sehingga terjadi pembersihan dengan gas campuran sendiri.
Motor diesel 2 Tak dan P.V diagram
P 45 40 35 30 25 20 15 10 0
B
C
10% 20%
D Q2
E
F V
Kita umpamakan torak bergerak ke kiri, selinder telah berisi dengan udara. Setelah semua pintu-pintu tertutup mulailah kompresi udara ditekan hingga tekanan ± 38 kg/cm2, sedang derajat panas juga naik ± 550oC (A - B). Setelah itu terjadi penyemprotan dan karena adanya temperature yang tinggi, maka bahan bakar yang disemprotkan segera terbakar. Takanan naik ± 44 kg/cm2 (B - C). Kemudian torak akan ditekan, terjadi pengembangan gas (ekspansi) tekanan akan turun dan volume tambah besar (C – B0). Pada 20% langkah (D) sebelum TMD pintu pembuangan akan terbuka, gas-gas pembakaran akan keluar. Tekanan turun lagi hingga ± 1
Atm.
Pada 10%
langkah (A)sebelum TMB pintu
pembersihanterbuka, udara pembersihan akan masuk, serta pengeluaran sisa-sisa pembakaran lewat pintu pembuangan. Pembersihan akan berlangsung terus hingga pintu-pintu pembersihan tertutup semua serta torak-torak bergerak ke kiri.
Filter
Pengatur tekanan minyak
Ke Batalion R
Pompa minyak pelumas Pompa Penguapan
Saringan R
Sump
SKEMA SISTEM PELUMASAN SUPM BASAH DENGAN RANGKAIANRANGKAIAN POKOKNYA
KLEP PENGUJUR TEKANAN PENDINGIN TANGKI SUPLLY
POMPA FILTER BY PASS KLEP PENGURANG TEKANAN CARTER YANG ROSONG DENGAN MINYAK
FILTER
SARINGAN (STRAINER)
POMPA
SKEMA SISTEM PELUMASAN SUPM KERING DENGAN BAGIANBAGIAN POKOKNYA
SKEMA PERBANDINGAN UNTUK KAPAL MOTOR
Air Tawar KRAN
TANGKI EXPANDI
TERM
MINYAK LUMAS
PENDINGIN AIR TAWAR TERM PENDINGIN MINYAK LUMAS KRAN PENGATUR KRAN BY PASS
POMPA AIR TAWAR
Pendekatan Rumus Perhitungan Motor 1.
Volume Ruang Bakar (dc) ⁄
2.
Volume Langkah Torak (cc) ⁄
POMPA AIR LAUT
3.
Perbandingan kompresi
Dimana :
D
= Diameter Selinder (cm)
E
= Perbandingan Kompresi
S
= Langkah Torak (cm)
i
= Jumlah Selinder
VS = Volume Langkah Torak (cc) Vc = Volume Ruang Bakar (cc) C
4.
= Celah Ruang Bakar (cm)
Daya Motor (NE) ⁄
5.
Torsi Motor (T)
Keterangan : Ne = daya efektif motor (EHP) D
= Diameter Torak (cm)
S
= Langkah Torak (cm)
n
= Putaran Mesin (Rpm)
i
= Jumlah Selinder
Pc = Tekanan Efektif Rata – Rata (kg/cm2) T
6.
= Torsi Motor (kg.m)
Pemakaian Bahan Bakar = Spesifik berat pemakaian bahan bakar =
(
) (
)
Keterangan : V
: volume bahan bakar (cc)
t
: waktu yang dibutuhkan untuk pemakaian bahan bakar (detik)
SG
: berat jenis bahan bakar (0,85 gr/cc)
BNP : daya motor Contoh : perhitungan kerha motor yang sederhana Dengan membongkar medin diperoleh data ukuran sebagai berikut : -
Prinsip kerja motor
: 4 tak
-
Jumlah selinder
:6
-
Diameter selinder
: 1,8 mm
-
Langkah torak
: 115 mm
-
RPM
: 2900
Asuransi untuk motor diesel -
Tekanan efektif rata-rata turbo charger : 9 kg/cm2
-
Tekanan efektif rata-rata tanpa turbo charger : 7,75 kg/cm2
Penyelesaian : volume selinder (VS) VS = 15/4 x D2 x S x L = 0,785 x 11,82 x 11,5 x 6 = 7541,934 cc
Biaya motor (NC) NC =
Turbo charger NC =
=
= 218,716 HP
Tanpa turbo charger NC =
Menghitung daya motor dengan dasar pemakaian bahan bakar tiap jam
Motor dengan turbo charger HP =
Contoh yang sederhana : Pemakaian bahan bakar tiap hari = 3000 L Tiap jam :
125 x 0,9 = 112,5 kg
HP :
POMPA-POMPA A. Pompa Pengipasan Menurut ilmu fisika turricelli telah membuktikan bahasa dari rasa didalam gelasnya dapat diisi air hingga 76 cm. R Kedudukan Teratas
langkah
Rasa
Air a
b
Dan apabila diganti dengan air dapat naik hingga 10,333 cm untuk memudahkan dalam perhitungan dijadikan 10 m, apabila dalam gelas diatas pengisapnya ditarik secara perlahan ke atas lambat laun airnya airnya dapat mengisi silinder pompa setinggi h1 menurut dalam gambar h1 paling banyak 10 m. Dengan adanya disebabkan kebocoran didalam silinder pompa, juga timbulnya gesekan antara zat cair dan pipa, karena sewaktu naik pada umumnya diam 6H paling banyak = 7m. Airnya dapat diisap dan di pres
Tinggi pengipasan
h1
Air
B
TinggiHpengipasan
10.333m
1 atm
1 atm
76 cm
A
(dibuang) oleh pompa karena pengisap pompa bekerja gaya isap makro (R) sama dengan besarnya gaya isap yang dapat ditentukan sebagai berikut : -
Tekanan dipermukaan air (AB) = tekanan udara luar (menunjukkan barometer)
-
Tekanan diatas pengisap = tekanan udara luar + tinggi air yang ada diatas pengisap.
-
Tekanan dibawan pengisap – tekanan udara luar (barometer) – tinggi pengisap h1
Gaya isap π = I – II π = barometer + (H-h) – (barometer – h1) π = H meter air
Maka 1 atm = 10m tinggi air, maka harga gaya isap π dapat ditentukan pula sebagai berikut : π=
kg/cm2
Apabila luas pengisap = π=
cm2. Besarnya π menjadi
+ f kg
Jika langkah (Nag) pengisap ditentukan pula = s atm usaha yang diperlukan menjadi : Usaha = R x s kg dm =
x
x s dm
=
x
x
kg dm
Kesimpulan : 1. Gaya-gaya isap tidak tergantung tinggi pengisap (h1) akan tetapi jarak antara permukaan air diisap dengan pipa pembuangnya (=H) 2. Pompanya hanya dapat mengisap air jika memasangnya kurangnya kurang dari 7m diatas permukaan air terkecuali pompa yang lebih sempurna dalam pembuatannya.
HAMPA UDARA DAN TINGGI PENGISAPAN
Tinggi pengisapan (h1) itu sangat tergantung dari keadaan hampa udara dibawah pengisapnya. Contoh sebuah gelas kita pegang sebuah manometer dan untuk mengosongkan udaranya dihubungkan pula pompa angin. Airnya akan naik di dalam gelas setinggi 10m. Apabila manometernya menunjukkan tekanan hampa adalah 76cm. Jika penunjukkan manometernya kurang dari 76cm tinggi pengisapanya merupakan
perbandingan
yang
seharga.
Contohnya
tinggi
pengisapan
nenunjukkan angka 57 (= vakum 57) tinggi pengisapan adalah : h1 =
x 10m
=
x 10 = 7,5m
B 76
Pompa Angin C
Catatan :
10 m
A
1 atm = 1 kg/cm2 = 10 m air
Air
Pompa Tunggal dan Pompa Rangkap Pompa yang berpengisap di bagi dalam : 1.
Pompa tunggal
2.
Pompa rangkap
Yang dimaksud dengan isi selinder adalah isi langkah, dimana tinggi atau panjang selinder yang dimaksudkan = langkah pompa. Isi langkah ini tidak mungkin dapat penuh disebabkan adanya kebocoran. Oleh karena dalam penghitungan selalu digunakan suatu factor pengisian atau derajat pengisian yang ditentukan dengan atau menggunakan untuk sebagai gantinya.
Pipa pres
hp D
Engkol mesin
H h1 Pipa isap
Keterangan: Garis tengah selinder
: D dm
Langkah (slog)
: S dm
Tinggi pengisapan
: h1 m
Tinggi perlawanan
: hp m
Derajat pengisapan
:L
Mesin putaran
: n/menit
H = h1 + hp Berat jenis atau Bd zat cair yang dipompa
: bd
Pompa Tunggal Dengan pompa ini tiap-tiap putaran dapat dipompa air sebanyak : Q/p tr = π/4 x D2 x S x L dm3
Tiap menitnya Q menit = π/4 x D2 x S x L x n dm3 Q detik = π/4 x D2 x S x L x
dm3
Besarnya usaha yang diperlukan untuk memompa air : Usaha = berat x jarak
dimana
Berat dalam kg 1dm3 air beratnya = 1kg dalam jarak m
Usaha tinggi = detiknya = Q/detik + tingginya dimana : tinggi = H + hw = h1 + hp + hw Q dalam kg pada air = 1 = π/4 x D2 x S x L x Bd x
(h1 + hp + hw) kg m
Dengan demikian daya poros mesin yang menggerakkan dapat dihitung sebagai berikut : (
)
µe =
EPK (
)
=
EPK
Catatan : 1 EPK : 75 kg m/detik EPK : tenaga kuda berguna/efektif
2.25
20m
20m
2.1
Keterangan : hw = 0,25 atm = 2,5m 1 PK = tenaga kuda indicator Tenaga tinggi perlawanan hw, diatas terlain disebabkan timbulnya gesekan ntara zat cair dengan pipanya sewaktu di pres keluar, juga untuk membuka tenaga presnya. Untuk memindahkan berikan contoh pompa isap pres seperti pada gambar diatas. Pada pipa pres berdekatan dengan selindernya di pasanglah manometer. Jika tinggi pengepresnya 20m maka jika tiada gesekan-gesekan oleh manometer akan menunjukkan angka 2,1 atm. Maka artinya = 1m air, harus diatasi oleh pompa juga dapat mengepres airnya setinggi 20m. Oleh sebab itu 0,1 atm = 1 m air itu harus diatasi oleh pompanya harus dimasukkan dalam perhutingan penompaan. Contoh sesuatu pipa presnya terpaksa dibuat membengkok pada gambar diatas manometernya akan menanggung angka lebih tinggi misalnya 2,25. Terbuktilah bahasa gesekan bahwa antara air dengan pipa bertambah besar pula disebabkan adanya bengkokan-bengkokan dari pipanya. Rental angin pres
L
R I
M Q Selinder pompa
E C A
Rental angin isap B
Pengisapan dan Pengepresan Untuk memperoleh pemompaan yang baik harus diperhatikan hal-hal pokok sebagai berikut : 1.
Selinder pompa tidak boleh memasukkan udara karena hal itu akan mengurangkan ke hampaan (vacuum) akibatnya air yang diisap menjadi kurang, dengan lain perkataan derajat pengisian atau rendemen isian akan menjadi kecil.
2.
Suhu (temperatur) zat cair yang diisap tidak boleh tinggi misalnya suhu air 450C maka pada hampa udara ± 7,2cm air rasa, air sudah mengusap karena itu ruang isapnya (selinder) akan terisi clap. Pada langkah pengepresan clap tadi jatuh kebali menjadi air dengan demikian pompanya tak akan dapat mengepres zat cair keluar. Penguapan dari air yang panasnya 20 0C masih kecil sehingga tidak aan hangat memberikan banyak ke sukaran pada waktu momennya.
3.
Kecepatan pengisapan tidak boleh terlalu besar sehingga tidak dapat diikuti airnya. Seperti diketahui mula-mula air yang diisap dalam keadaan diam dan untuk dapat bergerak diperlukan waktu. Bahkan sangat mungkin dapat terjadi, pengisap sudah sampai ditengah-tengah langkah atau lebih. Air yang diisap baru mulai bergerak. Baru air sampai ditengan jika pengisap sudah mengerjakan langkah-lagkah pengepresan. Karena ituah air yang dipres menjadi sedikit sekali atau derajat pengisian kecil. Solusi : a. Dapat diatasi dengan membuat tirakap dan pengisapnya yang benar-benar simetris, begitu pula pengepaknya 600 batang pengisap. b. Hanya dapat diatasi apabila memasangnya pompa dari periskungan air diisap tidak begitu jauh lebih airnya dapat mengalir sendiri kedalam pompa. c. Pertama mengurangkan kecepaan dari pengisapnya dengan jalan jalan mengurangkan putaran dari mesinnya langsung atau tidak langsung. d. Kenggunakan ketel agin isap dak ketel angin pres yang dipotong sedikit mungkin dengan tingkap nap dan tingkap presnya.
Adanya ketel angin isap air didalam pipa isapnya senantiasa mempunyai kecepatan. Sebab ketika pengisap menggerakkan langsung pengepresan air didalam pipa akan mengalir ke dalam ruang C dari ketel angin isapnya sehingga terjadi pemampatah (kompresi) Pada ketika pengisap dimulai dengan langkah pengisapan lagi air akan mengikuti gerak dari pengisapnya dan dibantu oleh tok udara diruang C dari ketel angin isap. Maka air keluar dengan kecepatan yangteratur.
DEFINISI POMPA Adalah suatu peralatan yang digerakkan dengan generator, elektrika motor dan motor diesel dan berfungsi untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain.
Jenis-jenis pompa dikapal moment pemakainya : 1. Bilge pump (pompa balas) 2. Sanitary pump (pompa air got) 3. Fire pump (pompa pemadam) 4. Emergency pump (pompa darurat)
Klasifikasi pompa menurut debet atau pengakaran : 1. Pompa kapasitas rendah
(20m3/jam)
2. Pompa kapasitas sedang
(20-60m3/jam)
3. Pompa kapasitas tinggi
(>60m3/jam)
Jenis pompa menurut gerakannya : 1. Pompa gerakan tunggal (single asting pump) 2. Pompa gerakan ganda (double asting pump) 3. Pompa gerakan triple (triples single asting pump) 4. Pompa gerakan rangkap ganda (dupler double acting pump) 5. Pompa multi silinder (multiple selinder pump)
Jenis pompa menurut konstruksinya : 1. Pompa rotary dan pompa tangan (rotary and hand pump) 2. Pompa gigi (gear pump) 3. Pompa ulir (serem pump’s) 4. Pompa turbin (turbin pump’s) 5. Pompa propeller dan kontritunggal (contitunggal and propeller pump’s) 6. Pompa jet (jet pump’s) 7. Pompa reciprocating pump’s
Satuan pokok penting pada mesin pompa : 1. Pengakaran (debet)
: Q = Am3/jam
2. Tekanan (chead)
: P = kg/cm2
3. Pengisapan (suetion L)
: H = m H2O
4. Tenaga (power)
: N = watt/knoft
5. Effisiensi (efficiency)
: τ = 0,7-0,85
Formula Kekuatan Pompa N Dimana : N : kekuatan (HP) Q : kekuatan (ditot) H : jarak air dengan pompa q : effisiensi (0,7-0,85)
Pengontrolan yang perlu diperhatikan : 1.
Suara : yang tidak normal
2.
Panas yang berlebihan
3.
Kerapatan pada semua sambungan (bagian pemasukan, pengeluaran padapompa)
4.
Gerakan dari impelar
5.
Ukuran pompa sesuai dengan pemakaian
6.
Untuk belt control ketegangannya
7.
Kondisi bearing/bantalah
8.
Saringan/colp pada saluran isap/pemasukan
9.
Pemeriksaan sekala berkala
10. Penggunaan udara/ketel angin.
