mesin penggerak kapal - perkapalan.blog.undip.ac.id · turbin uap (steam turbine) 3 ... katup...
Post on 22-Apr-2018
252 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Mesin Penggerak Utama
1. Mesin Uap Torak (Steam Reciprocating Engine)
2. Turbin Uap (Steam Turbine)
3. Turbin Electrick Drive
4. Motor Pembakaran Dalam (Internal Combustion Engine)
5. Gas Turbin
6. Nuklir
Mesin Uap Torak
Mudah pemakaian dan pengontrolan
Mudah berputar balik (reserving)
Mempunyai kecepatan putar yang sama.
Mesin Uap Torak
• Tenaga dihasilkan dari tekanan uap.
• Tekanan uap ini mendorong torak di dalamsilinder, sehingga timbul gaya pada torak.
• Oleh batang penggerak gaya ini diteruskan kekepala silang.
• Oleh batang engkol gerak lurus tersebutdiubah menjadi gerak berputar.
Prinsip Kerja Turbin Uap
•Bedanya mesin uap menggunakan piston
•Turbin uap menggunakan turbin.
•Pada mesin uap kalor diubah menjadi energikinetik translasi piston kemudian diubahmenjadi energi kinetik rotasi
•Pada turbin uap, kalor langsung diubah menjadienergi kinetik rotasi turbin.
Turbin Electric Drive
Adalah mesin yang menggunakan turbin untukmenggerakkan generator sedangkan baling–baling digerakkan oleh motor yang terpisahtempatnya dengan menggunakan aliran listrik.
Dengan sistim ini reversing dapat mudahdilakukan sehingga tidak diperlukan reversing turbin tersendiri
Nuklir
Dengan cara memanfaatkan energi panas yang dihasilkan dari reaksi untuk memanaskan air sehinga uap dari air tersebut menggerakkanturbin uap.
Motor Pembakaran DalamSaat ini banyak MPK menggunakan compression
ignation yang dikenal dengan nama Diesel Engines.
Mulai kebutuhan pleasure boats hingga ke modern supertankers dan passenger liners.
Daya bisa lebih dari 2500 kW per cylinder, atau 30,000 kW untuk 12 cylinders (40,200 HP).
Torsi dibatasi oleh maximum pressure dari masing-masing silinder-nya.
Pada maximum torque, artinya, maximum power dicapai pada kondisi maximum RPM.
Diesel Vs Bensin
Mesin diesel bisa jauh lebih kuat daripada mesinbensin konvensional.
Mesin diesel sangat efisien bahan bakar sampai 15% dibandingkan mesin bensin biasa.
Bahan bakar diesel mulai membekukan dalam cuacadingin dan menjadi “waxing” sehingga membentukkristal dalam mesin dan saluran bahan bakar.
Diesel Vs Bensin
Diesel sangat bergantung pada panas dan kompresiuntuk menghasilkan tenaga sehingga menjadi sulituntuk mulai bekerja dalam cuaca dingin.
Pemanas sudah diterapkan untuk membantumemecahkan masalah tsb dan bahan bakar aditifdapat membantu mencegah waxing.
Kendala besar penggunaan mesin diesel yaitu jumlahemisi yang lebih besar selama operasi, terutamanitrogen oksida dan emisi hidrokarbon terbakar.
Kerja Motor Diesel
• Diesel 2 langkah diselesaikan dalam dua(2) langkah, atau satu putaran poros engkol
• Diesel 4 langkah diselesaikan dalam empat (4) langkah atau dua putaran poros engkol
Perbedaan Diesel 2 dan 4 langkah
• Perbedaan utama : Metode pengeluaran gas yang telah dibakar danpengisian silinder dengan udara segar.
• Diesel 4 tak operasi ini dilakukan oleh torak mesinselama langkag buang dan isap.
• Diesel 2 tak operasi ini dilakukan dekat t.m.b, oleh pompa atau penghembus udara yang terpisah.
Komponen Diesel
Cylinder Liner Cylinder Head PistonPiston Road Connecting Crank shaftCrank Pin and bearing Main BearingNozzle Injector Piston RingExhaust Valve Crankshaft Push roadRocker Arm Crank Case Inlet Main foldGuide shoes Fondation Inlet valve springExhaust Main foldExhaust valve springCrosshead and Pin
Prosedur Kerja Diesel 2 langkah
1. Langkah 1A
Pada permulaan gerakan, piston akan bergerak keatassedangkan LM dan LB dalam keadaan terbuka. Udarabertekanan dari karter akan masuk ke silinder danmeniup sisa gas pembakaran melalui LB.
2. Langkah 1B
Piston akan bergerak ke atas, LM dan LB dalam keadaantertutup oleh dinding piston. Udara bersih yang beradadalam silinder akan dimampatkan. Kemudian bahanbakar disemprotkan dan akan terjadi ledakan.
Prosedur Kerja Diesel 2 langkah
3. Langkah 2A
Kemudian piston akan bergerak ke bawahdengan dorongan gas yang diledakkan
4. Langkah 2B
Pada bagian akhir gerakan, piston akan bergerakke bawah dimana LB sudah terbuka sehingga gas hasil pembakaran mulai keluar karena efek dariaktifitas pemompaan.
Langkah 3 (Power Stroke)
Katup tertutup, udara terkompresi secara maksimal. Tekanan dan suhumenjadi sangat tinggi. Kemudian injektor menyuntikkan bahan bakar kedalam udara yang panas. Sehingga pada suhu bahan bakar yang tinggi bisamenekan piston ke bawah.
Langkah 4 (Pembuangan)
Gas yang dihasilkan dari proses pembakaran akan dikeluarkan dari silinder melalui katup kedua oleh piston yang kemudian akan bergerak keatas lagi
Horse Power
Daya adalah kemampuan untuk melakukan kerja yang dinyatakan (Nm/s, Watt, HP). 1 HP (horse power) setara dengan kemampuan seekorkuda menarik beban 366 pound dengan kecepatan 1 foot per second
Horse Power
Brake power daya yang diberikan oleh porosengkol.
Friction power Daya yang digunakan untukmengatasi gesekan-gesekan pada motor.
Indicated power adalah daya yang timbul dalamruang pembakaan yang diterima oleh piston.
Horse Power
Hubungan :
indicated power - brake power - friction power
Indicated power = brake power + friction power.
Energi Bahan Bakar
PENG P = mfuel × Cf
• PENG = Engine Power (Daya Mesin)
• mfuel = mass fuel rate (Laju Aliran Bahan Bakar)
• Cf = Calorific Value of Fuel (Nilai Kalor BahanBakar)
Engine Power
PENG = bmep × L × A × n
• bmep = Brake mean effective pressure
• L = Langkah Torak (Length of stroke)
• A = Area of piston-bore (Luasan torak)
• n = Rate of power strokes
Sistem Mesin Diesel
Mesin secara umum memerlukan sistempendukung agar dapat beroperasi dengan baikdan tanpa mengalami gangguan yang berartidan tiap unit bagian mesin harus mendapatperawatan secara simultan dan continue.
Secara umum sistem pendukung pada mesintersebut dibagi menjadi 5 bagian utama
Sistem Mesin Diesel
• Pelumasan (Lubrication)
• Injeksi Bahan Bakar (Fuel Injection)
• Pendinginan (Cooling)
• Asupan Udara (Air Intake)
• Saluran Buang (Exhaust)
Gas Turbine
Mula digunakan 1940-an - Royal Naval Frigates & Missile Warships- Oil tankers- Container Vessels
Komponen Utama :• Air compressor
• Combustion chamber• Gas turbine
Gas-Turbine Engine
Adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk memutar turbin denganpembakaran internal.
Energi kinetik dikonversikan menjadi energimekanik melalui udara bertekanan yang memutar roda turbin sehingga menghasilkandaya.
Prinsip Kerja Gas-Turbine Engine
1. Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan
2. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakardengan udara kemudian di bakar.
3. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir keluar melalui nozel (nozzle).
4. Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakarandikeluarkan lewat saluran pembuangan.
Keuntungan Kerugian Gas Turbine
Keuntungan
• Rasio power-to-weight besar dibandingkan Diesel
• Ukuran relatif lebih kecil dibanding dengan Diesel untuk daya yang sama.
Kerugian
• Mahal biaya investasi mengingat beroperasi padakecepatan dan pada temperatur yang sangat tinggisehingga diperlukan material dan perencanaan yang rumit dan proses produksinya yang tidak mudah.
• Cenderung lebih banyak konsumsi bahan bakar.
Advantages of Diesel Electric
1. Economic Reasons
2. Availability
3. Environmental Compatibility
4. Operating Convenience
5. Flexibility
top related