Gambaran Umum Sistem Pendingin di Kapal

Mesin yang dipasang pada kapal dirancang untuk bekerja dengan efisien maksimal dan berjalan

selama berjam-jam berjalan lamanya. Hilangnya energi paling sering dan maksimum dari mesin

adalah dalam bentuk energi panas. Untuk menghilangkan energi panas yang berlebihan harus

menggunakan media pendingin (Cooller) untuk menghindari gangguan fungsingsional mesin

atau kerusakan pada mesin. Untuk itu, sistem air pendingin dipasang pada kapal.

Ada dua sistem pendingin yang digunakan di kapal untuk tujuan pendinginan:

Sistem pendingin Air Laut : Air laut langsung digunakan dalam sistem mesin sebagai

media pendingin untuk penukar panas.

Air Tawar atau sistem pendingin utama: air tawar digunakan dalam rangkaian tertutup

untuk mendinginkan mesin yang ada di kamar mesin. Air tawar kembali dari exchanger

panas setelah pendinginan mesin yang selanjutnya didinginkan oleh air laut pada

pendingin air laut.

Memahami Sistem Pendingin utama

1. Sebagaimana dibahas di atas, dalam sistem pendinginan utama, semua mesin yang

bekerja pada kapal-kapal yang didinginkan dengan menggunakan sirkulasi air tawar.

Sistem ini terdiri dari tiga rangkaian yang berbeda:

2. Sistem Air Laut: Air laut digunakan sebagai media pendingin di dalam air lautan yang

besar mendinginkan exchanger panas yang dapat mendinginkan air tawar dari rangkaian

tertutup. Mereka merupakan sistem pendingin utama dan umumnya dipasang di kopel.

3. Sistem Temperatur rendah: Rangkaian temperatur yang rendah digunakan untuk daerah

temperatur mesin yang rendah dan Rangkaian ini secara langsung terhubung ke air lautan

utama pada pendingin pusat; maka temperatur rendah dibandingkan dengan temperatur

yang tinggi (HT sirkuit). Rangkaian LT meliputi dari semua sistem bantu.

4. Suhu tinggi Rangkaian (HT): Rangkaian HT terutama meliputi dari sistem tabung air

pada mesin utama dimana suhu ini cukup tinggi. Suhu air HT dijaga oleh air tawar

dengan temperatur rendah.

5. Tangki Ekspansi : Kerugian pada rangkaian tertutup yaitu air tawar terus dikompensasi

oleh tangki ekspansi yang juga menyerap peningkatan tekanan karena ekspansi panas.

Keuntungan Sistem pendinginan utama

1. Biaya pemeliharaan rendah : Sebagai sistem yang menjalankan air tawar, pembersihan,

pemeliharaan dan penggantian komponen lebih sedikit.

2. Kecepatan Pendinginan air tawar lebih tinggi: kecepatan yang tinggi mungkin dalam

sistem air tawar dan tidak berbahaya bagi pipa dan juga mengurangi biaya instalasi.

3. Penggunaan bahan lebih murah: Karena sistem air tawar dapat mengurangi faktor korosi,

pada bahan yang mahal seperti katup dan pipa.

4. Tingkat suhu yang stabil : Karena temperatur dikontrol tanpa melihat pada temperatur air

laut, temperatur tetap dipertahankan agar stabil yang membantu dalam mengurangi

kerusakan mesin.

Pada peraturan BKI 1996 vol.III sec. 11 I, dinyatakan bahwa:

1. Sea Chest, hubungan ke laut

Sekurang-kurangnya 2 sea chest harus ada. Bilamana mungkin sea chest diletakkan

serendah mungkin pada masing-masing sisi kapal. 

Untuk daerah pelayaran yang dangkal, disarankan bahwa harus terdapat sisi pengisapan

air laut yang lebih tinggi, untuk mencegah terhisapnya lumpur atau pasir yang ada di

perairan dangkal tersebut. 

Diharuskan suplai air laut secara keseluruhan untuk main engine dapat diambil hanya dari

satu buah sea chest. 

Tiap sea chest dilengkapi dengan suatu ventilasi yang efektif. Pengaturan ventilasi

tersebut haruslah disetujui yang meliputi : Suatu pipa udara sekurang-kurangnya

berdiameter dalam 32 mm yang dapat diputuskan hingga di atas deck bulk head. Adanya

tempat dengan ukuran yang cukup di bagian dinding pelat. 

Saluran udara bertekanan atau saluran uap melengkapi kelengkapan sea chest untuk

pembersihan sea chest dari kotoran. Saluran tersebut dilengkapi dengan katup shut off

yang dipasang di sea chest. Udara yang dihembuskan ke sea chest dapat melebihi 2 bar

jika sea chest dirancang untuk tekanan yang lebih tinggi.

2. Katup

Katup sea chest dipasang sedemikian hingga sehingga dapat dioperasikan dari atas pelat

lantai (floor plates) 

Pipa tekan untuk system pendingin air laut dipasangi suatu katup shut off pada shell

plating.

3. Strainer

Sisi hisap pompa air laut dipasangi strainer. Strainer tersebut juga diatur sehingga dapat

dibersihkan selama pompa beroparasi. Bilamana air pendingin disedot oleh corong yang

dipasang dengan penyaringnya, maka pemasangan strainer dapat diabaikan.

4. Pompa pendingin air laut

Pembangkit penggerak utama kapal dengan menggunakan motor diesel harus dilengkapi

dengan pompa utama dan pompa cadangan.

Pompa pendingin motor induk yang diletakkan pada pembangkit penggerak (propulsion

plant) dipastikan bahwa pompa itu dapat memenuhi kapasitas air pendingin yang layak

untuk keperluan motor induk dan Bantu pada berbagai jenis kecepatan dari propulsion

plant. (untuk pompa cadangan digerakkan oleh motor yang independent) 

Pompa air pendingin utama dan cadangan masing-masing kapasitasnya merupakan

kapasitas maksimal air pendingin yang diperlukan oleh pembangkit. Atau sebagai

alternatif tiga buah pompa air pendingin dengan kapasitas yang sama dapat dipasang.

Bahwa dua dari pompa adalah cukup untuk menyuplai air pendingin yang diperlukan

pada kondisi operasi beban penuh pada temperatur rancangan. Dengan pengaturan ini

dimungkinkan untuk pompa yang kedua secara otomatis mengambil alih operasi hanya

pada temperatur yang lebih tinggi dengan dikendalikan oleh thermostat. 

Pompa ballast atau pompa air laut lainnya dapat digunakan sebagai pompa pendingin

cadangan. 

Bilamana air pendingin dipasok oleh corong hisap (Scoop), pompa air pendingin utama

dan cadangan harus dipastikan memiliki kapasitas yang menjamin keandalan pada

operasinya pada pembangkit di bawah kondisi pembebanan parsial. Pompa air pendingin

utama secara otomatis dibangkitkan sesegera mungkin bila kecepatan turun di bawah

kecepatan yang diperlukan oleh corong. 

5. System untuk pendingin air tawar

Sistem pendingin air tawar diatur sehingga motor dapat secara baik didinginkan di bawah

berbagai kondisi suhu. 

Menurut kebutuhan dari motor system pendingin air tawar yangdiperlukan seperti: a.

Suatu sirkuit tunggal untuk keseluruhan pembangkit. B. Sirkuit terpisah untuk

pembangkit daya induk dan Bantu. C.Beberapa sirkuit independent untuk komponen

motor induk yang memerlukan pendinginan (silinder, piston, dan katup bahan bakar) dan

untuk motor bantu. D. Sirkuit terpisah untuk berbagai batasan temperatur. 

Sirkuit pendingin diatur sehingga bila salah satu sirkuit mangalami kegagalan maka dapat

diambil alih oleh sirkuit pendingin yang lain. Bilamana perlu, dibuatkan pengaturan

pengambilalihan untuk tujuan tersebut. 

Sedapat mungkin pengatur suhu dari motor induk dan Bantu dibuatkan sirkuit yang

terpisah dan independent satu sama lainnya.

Bilamana pada motor pembangkit otomatis, penukar panas untuk bahan bakar dan

pelumas melibatkan sirkuit air pendingin, system air pendingin dimonitor terhadap

kebocoran dari minyak bahan bakar dan pelumas. 

System air pendingin umum untuk pembangkit induk dan bantu dipasangi katup shut off

untuk memungkinkan reparasi tetapi tidak mengganggu pelayanan dari system tersebut.

6. Penukar Panas, Pendingin

Pendingin dari system air pendingin, motor, dan peralatannya dipasang untuk menjamin

bahwa temperatur air pendingin yang telah ditentukan dapat diperoleh pada berbegai

jenis kondisi.Temperatur air pendingin dipasang sesuai untuk keperluan yang dibutuhkan

oleh motor dan peralatan. 

Penukar panas untuk peralatan bantu pada sirkuit air pendingin utama jika

memungkinkan dilengkapi dengan jalur by pass, bilamana terjadi gangguan pada penukar

panas, untuk menjaga kelangsungan operasi system. 

Dipastikan bahwa peralatan bantu dapat tetap bekerja saat perbaikan pada peralatan

pendingin utama. Bilamana perlu diberikan pengalih aliran ke penukar panas yang lain,

permesinan, atau peralatan sepanjang suatu penukaran panas sementara dapat diperoleh. 

Katup shut off dipasang pada sisi hispap dan tekan dari semua penukar panas. 

Tiap penukar panas dan pendingin dilengkapi dengan ventilasi dan corong kuras. 

7. Tangki Ekspansi

Tangki ekspansi diatur pada ketinggian yang cukup untuk tiap sirkuit air pendingin.

Sirkuit pendingin lainnya hanya dapat dihubungkan ke suatu tangki ekspansi umum jika

tidak saling mempengaruhi satu sama lainnya, perhatian harus diberikan untuk

memastikan bahwa kerusakan dan kegagalan dari system tidak dapat mempengaruhi

system lain. 

Tangki ekspansi dihubungkan dengan jalur pengisi, peralatan aerasi atau de aerasi,

pengukur tinggi air, dan corong kuras.

8. Pompa Pendingin Air Tawar

Pompa air pendingin utama dan cadangan harus terdapat di setiap system pendingin air

tawar. 

Pompa air pendingin dapat digerakkan langsung oleh motor induk atau bantu yang mana

dimaksudkan untuk mendinginkan sehingga jumlah pasok yang layak dari air pendingin

dapat dicapai pada berbegai kondisi operasi. 

Pompa air pendingin cadangan digerakkan secara independent oleh motor induk. 

Pompa air pendingin cadangan berkapasitas sama seperti pompa air pendingin utama. 

Motor induk dilengkapi sekurangnya oleh satu pompa pendingin utama dan cadangan.

Bilamana menurut konstruksi dari motor memerlukan lebih dari satu sirkuit air

pendingin, satu pompa cadangan dipasang untuk tiap pompa pendingin utama. 

Suatu pompa air pendingin cadangan dari suatu system pendingin dapat digunakan

sebagai suatu pompa cadangan untuk system lain yang dilengkapi dengan lajur

sambungan yang memungkinkan. Katup shut off pada sambungan ini harus dilindungi

dari penggunaan yang tidak diinginkan. 

Peralatan yang melengkapi system untuk pendinginan darurat dari system lain dapat

disetujui jika system dan pembangkitnya sesuai untuk tujuan ini. 

9. Pengatur Suhu, Sirkuit air pendingin dilengkapi dengan pengatur suhu sesuai yang

diperlukan dan sesuai dengan peraturan yang ada. Alat pengatur yang mengalami

kerusakan dapat mempengaruhi fungsi keandalan dari motor yang dilengkapinya atau

saat dia bekerja.

10. Pemanasan Mula untuk Air Pendingin, Harus terdapat dan dilengkapi dengan

pemanasan awal dari air pendingin.

11. Unit Pembangkit Darurat, Motor bakar dalam pembangkit daya yang bekerja saat

keadaan darurat dilengkapi dengan system pendingin yang independent. Seperti system

pendingin yang dibuat untuk mengatasi kebekuan (freezing).

C. Engine Project Guide Tentang Sistem Pendingin

Dalam desain sistem pendingin ini ditentukan menggunakan sistem pendingin terpusat

(central).

1) Jacket Cooling Water System

Jacket water cooling system digunakan untuk mendinginkan bagian cylinder liner,

cylinder cover, dan juga exhaust valve dari main engine dan juga dapat memanaskan pipa

drain bahan bakar. Pompa jacket water cooler membawa air dari outlet jacket water

cooler dan mengirimkannya ke mesin utama. Pada daerah inlet dari jacket water cooler

terdapat katup pengatur temperatur, dengan sensor pada engine cooling water outlet yang

menjaga temperatur dari air pendingin tetap pada posisi 800C.

Air pendingin jacket harus sangat hati-hati dalam memperlakukannya, merawat, dan juga

memonitornya sehingga dapat mencegah terjadinya perkaratan, kelelahan yang

diakibatkan korosi, kavitasi. Dalam hal ini direkomendasikan untuk memasang preheater

jika preheating tidak tersedia pada auxiliary engine jacket cooling water system.

Pipa pernapasan dalam tangki ekspansi harus berakhir di bawah bagian terendah dari air

yang ada di tangki tersebut, dan tangki tersebut harus di letakkan paling tidak 5 meter

diatas pipa outlet dari air pendingin.

Untuk exsternal pipe, maximum water velocities yang harus diikuti adalah :

o Jacket water ..........................3,0 m/s

o Seawater ...............................3.0 m/s

Componen jacket water system, antara lain :

2) Jacket water cooling pump

• Pompa dengan type centrifugal

• Jacket water flow ..................32 m3/h

• Pump head ...........................3 bar

• Delivery pressure ..................depend on position of

expansion tank

• Test pressure .......................according to class rule

• Working temperature.............normal 800 C, max 1000 C

Kapasitas tersebut merupakan kapasitas hanya untuk main engine saja, pump head dari

pompa tersebut untuk menghitung total actual pressure drop yang terjadi sepanjang

sistem cooling water sistem tersebut.

3) Jacket Water thermostatic valve

Temperatur kontrol sistem dapat menggunakan katup tiga arah yang dipasang sebagai

katup pengalih, dengan mengalirkan dengan jalan pintas seluruh atau sebagian jacket

water disekitar jacket water cooler. Sensor diletakkan pada keluaran dari mesin utama,

dan level temperatur haruslah dijaga pada range 70 - 900C.

4) Jacket water preheater

Ketika preheater diinstall pada jacket cooling water system, untuk mengetahui aliran air

dan juga kapasitas dari pompa adalah 10% dari kapasitas dari pompa water jacket utama.

Berdasarkan pada pengalaman, direkomendasikan pressure drop pada preheater sekitar

0.2 bar. Pompa preheater dan pompa utama harus terkunci secara electric untuk

menghindari resiko dari operasi simultan.

Kapasitas dari preheater tergantung pada permintaan lamanya waktu pemanasan dan

kebutuhan peningkatan temperatur dari air jacket. Pada umumnya, temperatur meningkat

sekitar 350C (dari 150C menjadi 500C).

5) Expansion tank

Total dari volume ekspansi harus memenuhi 10 % dari total air pada sitem di jacket

cooling. Sesuai dengan petunjuk bahwa volume tanki exspansi untuk keluaran dari main

engine berdayan antara2700 kw dan 15000 kw adalah 1.00m3.

C. Central Cooling Water System

Sistem pendingin ini didesain dengan hanya mempunyai satu head exchanger yang

didinginkan dengan air laut, sedangkan untuk cooler yang lain termasuk jacket water,

minyak pelumas, udara bilas, didinginkan dengan air tawar yang bertemperatur rendah.

Karakteristik pada sistem pendingin engine MAN yang menggunakan jenis ini dengan

tujuan untk mencegah temperatur udara bilas yang terlalu tinggi, desain temperatur

pendingin untuk fresh water low temperatur biasanya sebesar 360C, yang berkaitan

dengan temperatur maksimum air laut sebesar 320C.

Rekomendasi dari MAN agar menjaga temperatur inlet air pendingin pada bagian cooler

pembilasan udara pada main engine serendah mungkin hal ini juga diterapkan pada

sistem pendinginan terpusat. Ini artinya bahwa temperatur katup pengontrol didalam

fresh water low temperatur (FW-LT) diset minimum 100C, sebaliknya temperatur

mengikuti temperatur air laut diluar kapal jika melebihi 100C.

Untuk koneksi pipa eksternal, velosity dari air untuk keadaan maksimum mengikuti :

Jacket water .......................................................... 3.0 m/s

Central cooling water (FW-Lt ................................ 3.0 m/s

Seawater............................................................... 3.0 m/s

Komponen untuk seawater system

1. Pompa Sea water,

Kapasitas sea water .................................... 105 m3/h

Head pompa................................................. 2,5 bar

Temperatur kerja normal .............................. 0 - 320C

Temperatur kerja maksimum ....................... 500C

Kapasitas ini diberikan toleransi sebesar 10%. Beda tekanan pompa ditentukan berdasar

total tekanan yang hilang saatmelalui sistem cooling water.

2. Central cooler

Cooler boleh menggunakan jenis shell and tube atau plate dan terbuat dari bahan yang

tahan korosif.

Panas yang hilang........................................... 2200 kw

Debit aliran pendingin...................................... 105 m3/h

Temperatur keluar cooler ................................ 360C

Tekanan hilang pada sisi central cooling max. 0,2 bar Tekanan yang hilang boleh besar,

tergantung pada desain aktual cooler Panas yang hilang dan debit sea water didasarkan

pada output MCR pada kondisi tropis dan temperatur udara ruang 450C. Pengoperasian

pada beban berlebih pada kondisi tropis akan meningkatkan temperatur sistem pendingin

dan juga mempengaruhi perfomance engine.

3. Pompa central cooling

Pompa yang digunakan jenis sentrifugal

Debit air tawar ................................................. 105m3/h

Head pompa.................................................... 2,5 bar

Temperatur kerja normal ................................ 800C

Temperatur kerja max ..................................... 900C

Debit aliran pada bagian ini diberikan toleransi sebesar 10%.

Data kapasitas hanya diperuntukkan pada main engine. Perbedaan tekanan yang

disediakan pada pompa ditentukan berdasarkan total tekanan yang hilang pada sistem

cooling water.

4. Katup thermostatic central cooling water

Temperatur rendah pada sistem pendingin dilengkapi dengan three way valve,

dihubungkan dengan katup pencampur, dimana tersambung semuanya atau bagian air

tawar mengelilingi central cooler.

5. Jacket water cooler

Cooler dapat menggunakan jenis shell and tube atau plate

Panas yang hilang .......................................... 580 kw

Debit aliran ..................................................... 36 m3/h

Temperatur inlet jacket water cooler ............... 800C

Tekanan maksimal yang hilang ...................... 0,2 bar

Debit FW- LT 105 m3/h

Temperatur inlet FW-LT .................................. 42 C

Tekanan yang hilang pada FW-LT maks ........ 0,2 bar

Panas yang hilang dan debit FW-LT ditentukan berdasarkan output MCR pada kondisi

tropis, temperatur maksimum sea water 32 C dan temperatur udara ruang 45 C

6. Cooler udara bilas

Cooler ini terintregasi secara langsung dengan engine

Panas yang hilang........................................... 1920 kw

Debit FW-LT ................................................... 105 m3/h

Tempewratur inlet FW-LT ............................... 360C

Tekanan hilang pada FW-LT........................... 0,5 bar

Diagram alir sistem pendingin yang direkomendasikan MAN & BW , untuk type Sea

water cooling dan Central cooling adalah sebagai berikut Mengingat motor induk

digunakan di kapal sebagian besar menggunakan pendinginan air, maka akan dibahas

operasi system pendinginan tertutup ( air tawar ) dan system pendinginan terbuka ( air

laut ). Sistem pendinginan tertutup pada motor kapal terdiri atas dua peredaran, yaitu

peredaran air tawar merupakan sistem yang harus ada pada mesin itu sendiri, sama seperti

sistem pendinginan pada mesin mobil.

Salah satu perbedaan antara instalasi air tawar pada motor induk dilaut dan motor di

mobil adalah bahwa pada motor laut penggabungan pendinginan dan radiator di dalam

instalasi yang membawa panas di dinginkan oleh air laut, atau bahkan juga oleh angin,

sedangkan pada motor mobil tidak terdapat instalasi peredaran air laut

Memahami Cara Kerja Sistem Pelumasan di Kapal

Posted on September 20, 2011 by kapitanmadina

Pada system transmisi pada kapal sebenarnya adalah suatu system dimana daya yang dikeluarkan

dari mesin utama (prime mover) supaya dapat digunakan untuk menggerakkan suatu kapal

dengan thrust yang sesuai dengan diharapkan, dan untuk memindahkan daya dari prime mover

tersebut maka dibutuhkan suatu system transmisi pada kapal.

Transmission system pada suatu kapal terdiri atas berbagai macam komponen dimana komponen

tersebut nantinya akan saling berhubungan satu dengan yang lain, komponen komponen tersebut

seperti shafting, coupling atau clutch , gearbox dan bearings. Komponen komponen tersebut

memiliki peranan masing masing pada system transmisi pada suatu kapal. Perlakuan pada setiap

komponen harus diperhatikan dengan detail supaya transmisi daya yang dihasilkan maksimal dan

sesuai dengan kebutuhan.

Pada shafting misalnya, shafting pada main engine kapal berguna untuk mengkonversikan daya

rotasi yang dihasilkan dari main engine/prime mover kapal menjadi thrust yang nantinya

digunakan untuk menggerakkan suatu kapal. Propeller juga termasuk salah satu komponen

penting pada proses shafting ini, dimana nantinya propeller inilah yang digunakan untuk

menggerakkan suatu kapal.disini yang harus diperhatikan adalah bagaimana kita mengurangi

getaran getaran yang terjadi di poros yang dapat menghilangkan daya yang dihasilkan dari suatu

prime mover, bagaimana system pelumasannya dan sebagainya dan untuk mendukung shafting

maka diperlukan lah bearings atau bantalan yang menjaga suatu shaft tetap pada porosnya.

Sedangkan gearbox disinilah tempat perubahan daya yang dihasilkan oleh suatu prime mover

diubah dan disesuaikan dengan putaran propeller yang dibutuhkan agar tidak terjadi kavitasi dan

daya dapat dipergunakan secara maksimal untuk menggerakkan kapal.didalam suatu gearbox

pada kapal terdapat suatu reduction gear yang digunakan untuk menurunkan putaran dari mesin

utama. Perlu diperhatikan desain roda gigi tersebut dan di sesuaikan dengan bentuk propeller

Setiap propeller digerakkan dengan sistim roda gigi dengan perbandingan reduksi yang sesuai

dengan karakteristik baling-baling. Sistim roda gigi adalah dari reversing reduction gear type.

Setiap roda gigi dilengkapi dengan pompa minyak pelumas, thermometer, dan Thrust bearing

yang dipasang menyatu dengan rumah roda gigi, berapa rasio ukuran tiap gear yang tepat dan

lain sebagainya.pada clutch atau coupling sebenarnya clutch atau coupling ini berfungsi

menghubungkan antara gear dengan shaft.

Maka melihat uraian diatas maka perlu kita memahami apa itu daya dan thrust pada kapal

terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam masalah system transmisi pada kapal.

Engine banyak ditemui dalam aktifitas kehidupan manusia, secara kumulatif sebagai penghasil

daya yang berguna untuk menggerakan kendaraan, peralatan industri, penggerak generator

pembangkit energi listrik, sebagai penggerak propeler kapal dan lain-lain. Pada suatu engine

dapat menghasilkan daya dan energi maksimal namun tidak semua daya dan energi tersebut

nantinya akan digunakan untuk menggerakkan kapal karena terdapat gaya gaya lain yang tedapat

pada suatu kapal.

Gaya-gaya ini diteruskan ke poros engkol melalui connecting rod dan melalui main bearing

gaya-gaya ini di berikan ke rumah bantalan (engine body). Bearing utama dan journal bearing

pada komponen engine bekerja dengan beban yang tinggi. Beban impulsif akibat kompresi dan

pembakaran menyebabkan adanya beban kontak yang akan terjadi ketika engine beroperasi.

Batang penghubung (shaft) menjadi faktor yang sangat dominan dalam penelitian ini karena

berfungsi sebagai alat untuk memindahkan daya indikatur Ni yang dihasilkan dalam cambustion

chamber ke poros engkol. Daya ini akan berubah menjadi daya efektif Ne setelah

memperhitungkan kerugian mekanis ηm. Teknik yang digunakan untuk mendeteksi kondisi

keausan bantalan termasuk pengukuran ketebalan lapisan film, pengukuran kesesumbuan poros,

analisis signal getaran, dan lain-lain sudah dilakukan.

- Daya Efektif (PE) adalah besarnya daya yang dibutuhkan untuk mengatasi gaya hambat dari

badan kapal (hull), agar kapal dapat bergerak dengan kecepatan servis sebesar Vs.

P = R xvs

- Daya Dorong (PT) adalah besarnya daya yang dihasilkan oleh kerja dari alat gerak kapal

(propulsor) untuk mendorong badan kapal.

P = txva

- Daya Yang Disalurkan ( PD ) adalah daya yang diserap oleh baling-baling kapal guna

menghasilkan Daya Dorong sebesar Pt

P = 2π Qd n

Dimana Q adalah torsi yang disalurkan dari main engine dan n adalah jumlah propeller.

- Daya Poros (PS) adalah daya yang terukur hingga daerah di depan bantalan tabung poros (stern

tube) dari sistem perporosan penggerak kapal. Effisieiensi shaft sekitar 98% dari Daya Rem /

Brake Power .

Ada 2 tipe pelumasan secara conventional :

Pelumasan Minyak

Pelumasan Air

Sistem modern untuk pelumasan air adalah dengan memberikan pasokan air pelumas dari dalam

badan kapal, sehingga tidak lagi menggunakan air laut. Karena itu seal-seal yang digunakan

menjadi mirip dengan sistem pelumasan minyak.

Sistim pelumasan air laut

- air laut masuk melalui celah bantalan bagian belakang

- Pada bagian depan digunakan remes packing untuk menjaga kekedapan

- Menggunakan bantalan kayu pok (Lignum vitae)

Sistim pelumasan minyak lumas

- pelumasan menggunakan minyak lumas

- Bantalan menggunakan babbit methal

- minyak lumas ditampung dalam tangki dan dialirkan ke tabung buritan

- Sistim kekedapan menggunakan seal baik didepan maupun dibelakang

- dilengkapi dengan pompa untuk sirkulasi minyak lumas

Salah satu penyebab kesalahan dalam memilih bahan pelumas untuk permesinan kapal adalah

kurangnya pengetahuan dan keterampilan dalam bahan pelumas, yang dapat berakibat fatal

karena dapat merusak komponen-komponen mesin yang tidak sesuai dengan standar spesifikasi

pabrik pembuat bahan pelumas. Pengetahuan bahan pelumas mutlak harus dimiliki oleh awak

kapal dalam bekerja di atas kapal. Disamping itu awak kapal juga diharuskan mengetahui dan

memahami tentang bahan pelumas yang sering digunakan dalam bidang permesinan di kapal

untuk menghindari kesalahan dalam pemilihan bahan pelumas yang digunakan di kapal.

Sumber utama pelumas adalah minyak bumi yang merupakan campuran beberapa organic,

terutama hidrokarbon. Segala macam minyak bumi mengandung paraffin (cnh2n-2), naftena

(cnh2n) dan aromatik (cnhn), jumlah susunan tergantung sumber minyaknya. Aromatik

mempunyai sifat pelumasan yang baik tetapi tidak tahan oksidasi. Paraffin dan naftena lebih

stabil tetapi tidak dapat menggantikan aromatik

Secara keseluruhan. Karena tipe aromatik tertentu bertindak sebagai penghalang oksidasi dan

parafin murni tidak mempunyai sifat pelumasan yang baik.

Perbedaan yang lain yaitu aromatik mempunyai viskositas rendah, naftena mempunyai viskositas

sedang, dan paraffin mempunyai viskositas tinggi. Oksidasi minyak mineral umumnya

menyebabkan meningkatkan viskositas serta terbentuknya asam dan zat yang tidak dapat larut.

Apabila terjadi oksidasi besar-besaran akan menyebabkan korosi dan bahkan merusak logam

yang dilumasi, kemudian oli harus diperbaharui. Daya tahan oksidasi berkurang pada suhu yang

tinggi. Dengan minyak pelumas yang baik, oksidasi berkurang pada suhu yang tinggi. Dengan

minyak pelumas yang baik, oksidasi masih akan tetap berlangsung perlahan-lahan pada suhu 80

0 C. Diatas suhu tersebut kecepatan oksidasi meningkat dengan cepat.

Kecepatan oksidasi tergantung pada suhu udara dan macam bahan bantalan (bearing). Oleh

karena itu sangat sulit menentukan suhu operasi maksimum dan bagaimana seringnya minyak

pelumas (oli) harus diganti.

Fungsi pelumas

Fungsi terpenting dari pelumas adalah mencegah logam bergesekan, menghindari keausan,

mengurangi hilangnya tenaga, dan mengurangi timbulnya panas. Hal yang diinginkan adalah

apabila gesekan logam dicegah atau ditiadakan, disebut hydrodinamik atau penuh film pelumas,

disini gesekan metal betul-betul diganti dengan gesekan dalam pelumas yang sangat rendah.

Sebaliknya karena tekanan tinggi, kecepatan rendah, pelumas tidak cukup dan sebagainya, film

pelumas menjadi sangat tipis, pelumas akan disebut dalam kondisi boundary dan masih

menyebabkan

Gesekan logam.

Disamping itu gesekan juga tergantung dari kehalusan dan keadaan logam,

Selain kemampuan pelumas. Bahan yang tidak sejenis biasanya kurang menyebabkan kerusakan

permukaan dibandingkan bahan yang sejenis. Dalam kenyataan molekul pelumas yang

berhubungan langsung dengan logam akan diserap permukaan logam. Kemampuan dan adhesi

penyerapan molekul-molekul ini memberikan daya tahan pada logam.

Terlepas dari kemampuan pelumas, pelumas harus tahan lama, tahan panas dan tahan oksidasi.

Minyak mineral, tumbuh-tumbuhan dan binatang atau gemuk sebagai pelumas mempunyai

kemampuan pelumas tetapi tidak cukup tahan oksidasi.

Viskositas adalah ukuran tahanan mengalir suatu minyak merupakan sifat yang penting dari

minyak pelumas. Beberapa pengujian telah dikembangkan untuk menentukan viskositas, antara

lain pengujian Saybolt, Redwood, Engler, dan Viscosity Kinematic. Viskositas semua cairan

tergantung pada suhu. Bila suhu meningkat maka daya kohesi antar molekul berkurang. Sebagai

jenis minyak perubahan viskositasnya sangat drastis dibandingkan yang lainnya. Titik beku suatu

minyak adalah suhu dimana minyak berhenti mengalir atau dapat juga disebut titik cair yaitu

suhu terendah dimana minyak masih mengalir. Pengetahuan mengenai hal ini penting dalam

pemakaian minyak pada suhu yang rendah

Gesekan dan Pelumasan

Gesekan akan terjadi bila dua permukaan bahan yang bersinggungan digerakkan terhadap satu

sama lain, gesekan itu menyebabkan keausan, dengan melumas berarti memasukkan bahan

pelumas antara dua bagian yang bergerak dengan tujuan untuk mengurangi gesekan dan keausan.

A. Gesekan Kering

Gesekan kering terjadi bila tidak terdapat bahan pelumas. Jadi antara bagian-bagian yang

bergerak terjadi kontak langsung. Perlawanan gesekan adalah akibat dari kaitan berturut-turut

dari puncak bagianbagian yang tidak rata. Besarnya koefisien gesek ditentukan oleh jenis

permukaan yang saling bergeser, koefisien gesek antara 0,3 sampai 0,5. Gesekan kering tidak

diperbolehkan dalam peralatan teknik.

B. Gesekan Zat Cair dan Pelumasan Penuh

Gesekan zat cair terjadi jika antara permukaan terdapat suatu lapisan bahan pelumas yang

demikian tebalnya, sehingga puncak-puncak yang tidak rata itu tidak saling bersinggungan lagi.

Jadi dalam hal ini tidak terdapat gesekan kering antara bagian-bagian yang bergerak melainkan

suatu gerakan zat cair antara lapisan-lapisan bahan pelumas. Besarnya koefisien gesek ditentukan

oleh tebalnya lapisan bahan pelumas dan oleh viskositas. Koefisien itu lebih kecil dari 0,03.

Pelumasan yang terjadi karena gesekan zat cair dinamakan pelumasan penuh atau pelumasan

hidro dinamis. Keuntungan yang terpentingdari pelumasan penuh ialah pengausan yang sangat

kecil.Terjadinya pelumasan penuh tergantung dari banyak faktor , yaituviskositas dari bahan

pelumas, garis tengah poros, kecepatan putarporos, beban, suhu kerja, cara pemasukan minyak,

ruang main antaraporos dan bantalan, jenis dan sebagainya.

C. Gesekan Setengah Kering dan Pelumasan Terbatas

Gesekan setengah kering terjadi jika antara permukaan terdapat lapisanbahan pelumas yang

demikian tebalnya, sehingga puncak-puncak yangtidak rata masih dapat bersinggungan. Jadi

dalam hal ini terjadigesekan kering sebagian dan gesekan zat cair sebagian.Besarnya koefisien

gesek ditentukan oleh jenis bidang yang bergeserterhadap satu sama lain, tebalnya lapisan bahan

pelumas dan viskositas serta daya lumas dari bahan pelumas. Koefisien daya lumas kira-kira 0,1.

Pelumasan yang terjadi pada gesekan setengah kering dinamakan pelumasan terbatas.

(3). Jenis Pelumas

Minyak pelumas yang digunakan dapat dibedakan menjadi beberapa jenis,yaitu sebagai berikut.

A. Minyak tumbuh-tumbuhan

Minyak tumbuh-tumbuhan diperoleh dengan cara memeras biji atau buah. Pada minyak tumbuh-

tumbuhan yang terpenting dalam teknikialah minyak lobak (rape oil), minyak biji katun dan biji

risinus.

B. Minyak hewan

Minyak hewan diperoleh dengan cara merebus atau memeras tulangbelulang atau lemak babi.

Minyak hewan yang terpenting untukkeperluan teknik ialah minyak tulang dan minyak ikan.

Minyaktersebut masing-masing diperoleh dari kaki hewan dan ikan. Minyaktumbuh-tumbuhan

dan minyak hewan keduanya mempunyai dayalumas yang baik, oleh sebab itu minyak tersebut

dinamakan minyakberlemak.Keburukan dari minyak itu ialah cepat menjadi tengit yang

berartibahwa minyakmenjadi cepat rusak. Minyak tumbuh-tumbuhan danminyak hewan hampir

tidak digunakan secara tersendiri sebagaiminyak pelumas. Akan tetapi karena daya lumasnya

baik sekali makaditambahkan pada minyak mineral.

C. Minyak mineral

Minyak mineral diperoleh dengan cara distilasi (penyulingan) minyakbumi secara bertahap.

Minyak mineral lebih murah dari pada minyaktumbuh-tumbuhan atau minyak hewan, akan tetapi

lebih tahan lamadari kedua macam minyak tersebut. Hanya saja daya lumas dariminyak mineral

tidak sebaik minyak tumbuh-tumbuhan dan minyakhewan.

D. Minyak kompon

Minyak kompon itu adalah campuran antara minyak mineral dengansedikit minyak tumbuh-

tumbuhan atau minyak hewan. Campuran inimempunyai daya lumas yang lebih sempurna dari

pada minyakmineral.

(4). Bahan Aditif

Bahan tambahan aditif itu ialah zat kimia yang ditambahkan pada minyakdengan tujuan untuk

memperbaiki sifat-sifat tertentu dari minyak yangbersangkutan. Berbagai macam bahan

tambahan itu diberi nama menurutsifat yang diperbaikinya dalam minyak.

Jenis bahan tambahan adalah sebagai berikut ;

A. Bahan tambahan untuk menurunkan titik beku.

B. Bahan tambahan untuk meningkatkan indeks viskositas.

C. Bahan tambahan pemurni dan penyebar.

Aditif ini menjaga supaya bagian-bagian zat arang tetap tinggal melayanglayangdan

mencegahnya melekat pada logam, dengan demikian pesawatyang bersangkutan tetap dalam

kondisi bersih.Aditif antioksidan mengurangi ketuaan minyak, jadi minyak yang diberiaditif

antioksidan tidak cepat mengoksida sehingga pengasaman dapatdicegah. Aditif antikorosi

memberi lapisan pelindung pada bagian mesin dengan demikian dapat dicegah termakanya oleh

asam yang terjadi dalam minyak.

Aditif dapat mencegah dua bagian permukaan logam yang salingbersinggungan berpadu dan

juga meningkatkan daya lumas minyak.Minyak yang diberi aditif peningkat nilai tekanan batas,

tahan terhadaptekanan tinggi.

(5). Gemuk

Gemuk adalah produk padat agak cair, umumnya tersusun dari minyak dansabun disamping

metode lain membuat gemuk. Kandungan minyakumumnya antara 75-95%. Gemuk lebih tahan

karat, tahan oksidasi, tahanudara lembab dan sebagainya. Kita menggunakan gemuk

apabilapemakaian oli mengalami kesulitan karena tidak ada penutupnya.Gemuk bantalan

mempunyai struktur halus atau butiran, sedangkan gemukroda gigi ulet dan berserabut. Untuk

roda gigi harus mempunyai adhesiyang kuat pada logam sehingga tidak terlempar keluar dari

antara gigi-gigi.Gemuk roda gigi pada kotak roda gigi yang tidak tertutup adalah agar

cairsehingga gemuk dapat kembali pada posisi semula.Sesuai dengan jenis logam yang

digunakan untuk pelumasan, kita

Membedakan gemuk sebagai berikut ini.

A. Gemuk sabun kalsium (gemuk kapur)

Gemuk ini tahan air tetapi tidak tahan suhu tinggi, titik tetesnyaterletak antara 90 – 1500 C.

Gemuk sabun kalsium digunakan untukpelumasan umum terutama untuk bantalan luncur.

B. Gemuk sabun natrium (gemuk soda)

Gemuk ini tidak tahan air akan tetapi tahan suhu tinggi, titik tetesnyaterletak antara 150 – 2300

C. Gemuk sabun natrium digunakan untukpelumasan bantalan peluru dan bantalan golong.

C. Gemuk sabun aluminium

Gemuk ini tahan air, akan tetapi tidak tahan suhu tinggi, titik tetesnyaterletak pada 900 C.

Gemuk ini sesuai untuk penggunaan khusus yangmemerlukan perlawanan terhadap daya lempar

keluar.

D. Gemuk sabun litium

Gemuk ini tahan air dan tahan suhu tinggi, titik tetesnya terletak pada180 0 C. Gemuk sabun

litium digunakan sebagai gemuk serba guna yangberarti bahwa gemuk ini dapat digunakan untuk

banyak macamkeperluan.

E. Gemuk basa campuran

Gemuk ini mengandung sabun kalsium dan sabun natrium, sifatgemuk ini tentu saja berada

diantara sifat sabun kalsium dan sifatsabun natrium. Gemuk basa campuran digunakan sebagai

gemuk serbaguna, akan tetapi tidak mungkin ditempat yang ada air. Suhu kerjamaksimum kira-

kira 400 C, lebih rendah dari pada titik tetes.

(6). Penggunaan Pelumas

Pelumas dapat digunakan untuk beberapa keperluan antara lain sebagaiberikut.

A. Minyak lumas mesin

Tersedia dalam dua kualitas yaitu bermutu rendah dan tinggi. Bermuturendah diperuntukkan

untuk bagian-bagian yang dapat dilumas daritempat minyak lumas. Kualitas yang lebih tinggi

diperuntukan untuksystem sirkulasi (pelumasan bantalan, roda gigi transmisi beban

ringan)dimana oli harus berfungsi dalam jangka waktu yang lama, bermutudan tahan oksidasi.

Viskositas yang diberikan untuk bantalantergantung beberapa factor yaitu; beban, suhu,

kecepatan, diameterporos dan system pelumasan.

B. Pelumasan transmisi roda gigi lurus dan roda gigi cacing

Minyak lumas mineral murni tidak tahan lama untuk pelumas padabeban berat dan beban

hentakan transmisi roda gigi dan minyak lumas.Untuk system roda gigi, beban ringan yang

terbuka diperlukan minyaklumas yang adhesi dengan logam dan tidak terlempar dari roda

gigi.Untuk roda gigi beban berat terbuka, campuran yang mengandungaspal ulet sering

digunakan pada suhu yang tinggi.

C. Minyak lumas motor

Minyak lumas motor bensin mengandung pembersih untuk mencegah mengendapnya kotoran

padat dengan menjaganya tetap dalam kondisi bersih.

D. Minyak lumas silinder uap

Minyak lumas silinder uap harus mempunyai titik nyala yang tinggidan tidak mengandung bahan

yang mudah menguap pada uap panas.Minyak mengandung gemuk tertentu diperbolehkan

beremulsi dengan

Cairan yang bersifat pelumas yang baik, adhesi pada logam cukup baik.

E. Minyak lumas hidrolik

Dengan alasan keselamatan cairan hidrolik tidak mudah menyala, dan mempunyai kekentalan

yang rendah, apalagi untuk system hidrolik yang bekerja di dekat api.

C. Rangkuman.

1. Bahan pelumas berasal dari minyak bumi yang merupakan campuran beberapa organic,

terutama hidrokarbon.

2. Fungsi pelumas adalah mencegah logam bergesekan, menghindarikeausan, mengurangi

hilangnya tenaga, dan mengurangi timbulnyapanas.

3. Viskositas adalah ukuran tahanan mengalir suatu minyak merupakan

Sifat yang penting dari minyak pelumas.

4. Pengujian untuk menentukan viskositas minyak pelumas adalahpengujian Saybolt, Redwood,

Engler, dan Viscosity Kinematic.

5. Gesekan kering terjadi bila tidak terdapat bahan pelumas padapermukaan logam atau metal.

6. Besarnya koefisien gesek ditentukan oleh tebalnya lapisan bahan pelumas dan oleh viskositas.

7. Minyak pelumas yang digunakan dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu minyak tumbuh-

tumbuhan, minyak hewan, minyak mineral, dan minyak kompon.

8. Bahan tambahan aditif adalah zat kimia yang ditambahkan pada minyak pelumas dengan

tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu dari minyak yang bersangkutan.

9. Gemuk adalah produk padat agak cair, dengan kandungan minyak umumnya antara 75-95%.

10. Gemuk lebih tahan karat, tahan oksidasi, tahan udara lembab dan sebagainya

SISTEM STARTER KAPAL

SISTEM STARTER KAPAL 

Sistem starter kapal untuk mesin penggerak kapal dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu secara manual, elektrik dan dengan menggunakan udara tekan. Sistem starter di atas kapal umumnya menggunakan udara bertekanan. Penggunaan udara bertekanan selain untuk start mesin utama juga digunakan untuk start generator set, untuk membersihkan sea chest, untuk membunyikan horn kapal, dan menambah udara tekan untuk sistem hydrophore.

Pada sistem starter mesin utama kapal udara dikompresikan dari kompressor udara utama dan ditampung pada botol angin utama (main air receiver) pada tekanan udara 30 bar menurut ketentuan klasifikasi. Sistem udara bertekanan yang digunakan engine pada start awal mempunyai prinsip-prinsip kerja sebagai berikut :1. Udara tekan mempunyai tekanan yang harus lebih besar dari tekanan kompresi, ditambah dengan hambatan yang ada pada mesin kapal, yaitu tenaga untuk menggerakkan bagian yang bergerak lainnya seperti engkol, shaft, dan lain-lain.

2. Udara tekan diberikan pada salah satu silinder dimana toraknya sedang berada pada langkah ekspansi.

3. Penggunaannya dalam engine membutuhkan katup khusus yang berada pada kepala silinder.

 Berikut adalah gambar instalasi sistem starter kapal:

Gambar instalasi sistem starter kapal jenis udara bertekanan

 Adapun komponen pendukung utama dalam sistem starter kapal adalah :1. Kompressor merupakan alat yang berfungsi untuk menghasilkan udara yang akan dikompresi ke dalam tabung udara start, dimana digerakkan oleh motor listrik yang berasal dari generator.

2. Separator berfungsi untuk memisahkan kandungan air yang turut serta dalam udara/udara lembab (air humidity) kompresi yang diakibatkan oleh pengembunan sebelum masuk ke tabung botol angin. Sehingga separator disediakan steam trap guna menampung air tersebut untuk selanjutnya dibuang ke bilga.

3. Main air receiver berfungsi sebagai penampung udara yang dikompresi dari kompressor dengan tekanan 30 bar sehingga selain dilengkapi indikator tekanan (pressure indicator), main air receiver juga dilengkapi dengan safety valve yang berfungsi secara otomatis melepaskan udara yang tekanannya melebihi tekanan yang telah ditetapkan.

4. Reducing valve berfungsi untuk mereduksi takanan keluaran dari main air receiver sebesar 30 bar guna keperluan pengujian katup bahan bakar.

5. Reducing station berfungsi untuk mengurangi tekanan dari 30 bar menjadi 7 bar guna keperluan untuk pembersihan turbocharger.

Prinsip kerja sistem starter udara tekan kapal adalah motor listrik yang memperoleh daya dari generator dipergunakan untuk membangkitkan kompresor guna menghasilkan udara bertekanan. Selanjutnya udara yang dikompresikan tersebut ditampung dalam tabung bertekanan yang dibatasi pada tekanan kerja 30 bar. Sebelum menuju ke main air receiver, udara tersebut terlebih dahulu melewati separator guna memisahkan air yang turut dalam udara yang disebabkan proses pengembunan sehingga hanya udara kering saja yang masuk ke tabung.  Konsumsi udara dari main air receiver digunakan sebagai pengontrol udara, udara safety, pembersihan turbocharge, untuk pengetesan katup bahan bakar, untuk proses sealing air untuk exhaust valve yang dilakukan dengan memberikan tekanan udara kedalam ruang bakar melalui katup buang (exhaust valve) dibuka secara hidrolis dan ditutup dengan pneumatis spring dengan cara memberikan tekanan pada katup spindle untuk memutar.  Sedangkan untuk proses start, udara bertekanan sebesar 30 bar dimasukkan/disalurkan melalui pipa ke starting air distributor, kemudian oleh distributor regulator dilakukan penyuplaian udara bertekanan secara cepat sesuai dengan firing sequence.