A.
Sejarah
Mesin Diesel
“Der Gebrauch von Pflanzenöl als Krafstoff
mag heute unbedeuntend sein. Aber derartige Produkte können im Laufe der Zeit
obenso wichtig werden wie Petroleum und diese Kohle-Teer-Produkte von
heute." (Pemakaian
minyak nabati sebagai bahan bakar untuk saat ini sepertinya tidak berarti,
tetapi pada saatnya nanti akan menjadi penting, sebagaimana minyak bumi dan
produk tir-batubara saat sekarang).
Sepenggal kalimat ucapan Rudolf
Christian Karl Diesel, insinyur berkebangsaan Jerman ketika menerima hak paten
untuk mesin diesel ciptaannya menjadi begitu berarti saat ini. Lahir di Paris
pada tanggal 18 Maret 1858, keluarga Rudolf sempat diusir karena tak punya izin
tinggal dan harus menetap di London. Karena perang meletus pada 1871, Rudolf
dikirim ke Jerman bersama paman dan bibinya.
Siapa sangka, awal 1900 ada yang memikirkan penggunaan minyak
nabati sebagai sumber bahan bakar. Awalnya hanya disebut mesin minyak. Setelah
mendapatkan paten untuk mesin pembakaran dalam (internal combustion engine)
pada 1892, Rudolf langsung kerja ekstra keras untuk menciptakan apa yang
sekarang disebut mesin diesel.
Memang
tidak langsung jadi sempurna. Sejak saat itu, Rudolf pun langsung diikuti
beberapa perusahaan terkenal untuk menyempurnakan temuannya. Bekerja sama
dengan Augusburger, Krupp dan Sulzer, mesin ciptaannya mendapat sambutan meriah
dalam Pekan Raya Chicago, Amerika. Sempat ingin ditandingi, akhirnya justru
perusahaan Deutz AG ikut membantu Rudolf mengembangkan diesel 4 langkah.
Tak
berhenti begitu saja, mesin diesel dengan kompresor diciptakan, membuat pesawat
terbang sampai menjadi mesin diesel pertama yang dipakai untuk lapangan
pengeboran minyak di daerah Gailizien, Jerman. Intinya, Rudolf ingin mesin
ciptaannya dapat bekerja menggunakan berbagai macam bahan bakar, termasuk debu
batubara. Puncaknya, ketika memamerkan mesin diesel yang digerakkan dengan
bahan bakar minyak nabati di Pekan Raya Perancis pada 1910.
Sayangnya,
Rudolf tak bisa meneruskan berbagai proyek impiannya setelah hilang secara
misterius dari kabin kapal SS Dresden ketika berlayar dari Jerman menuju
Inggris pada bulan September 1913. Baru lima hari kemudian mayatnya ditemukan
terapung di sungai Scheldt, Jerman dan hingga saat ini belum ada satupun yang
bisa mengungkap misteri kematiannya.
B. Jenis mesin
Jenis
– jenis mesin terbagi atas mesin pembakaran dalam dan mesin pembakaran luar
penjelasan selanjutnya akan di uraikan sebagai berikut:
1. Mesin
Pembakaran Dalam
Mesin
pembakaran dalam atau sering disebut Internal Combustion Engine (ICE), yaitu
dimana proses pembakarannnya berlangsung didalam motor bakar, sehingga panas
dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Berdasarkan
bahan bakarnya mesin pembakaran dalam terdiri atas mesin bensin dan mesin
solar, Pada dasarnya komponen motor bakar bensin dan motor bakar diesel adalah
sama, perbedaannya hanya terletak hanya pada komponen untuk sistem pengapian
bahan bakar. Sistem pengapian pada motor bensin dilengkapi dengan karburator
dan busi.
Penjelasannya
sebagai berikut:
·
Mesin Bensin
Mesin bensin atau mesin Otto
dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran
dalam yang
menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan
bahan bakar bensin atau yang sejenis. mesin bensin selalu menggunakan penyalaan
busi untuk proses pembakaran. Pada mesin bensin, pada umumnya
udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil
mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder
ruang bakar termasuk mesin bensin 2 tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang
ramah lingkungan. Pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator
atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari sistem manual sampai
dengan penambahan sensor-sensor elektronik. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor
otto terjadi diluar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan
bakar seproporsional mungkin Hal ini dsebut EFI.
·
Mesin Solar (Diesel)
Mesin berbahan
bakar solar adalah mesin diesel, di mana dalam prosesnya hanya udara yang
dikompresikan dalam ruang bakar dan
dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke dalam
ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat
panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan
temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan
terbakar dengan sendirinya,pada motor diesel komponen pada system pengapiannya
menggunakan injector dan atomizer.
2.
Mesin
Pembakaran Luar
Motor pembakaran luar adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi diluar
motor itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran motor tersendiri. Panas dari
hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi
terlebh dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga
mekanik. Di dalam motor pembakaran luar bahan bakarnya dibakar diruang pembakaran
tersendiri dengan ketel untuk menghasilkan uap, selanjutnya uap yang dihasilkan
digunakan untuk menggerakan sudut – sudut turbin. Jadi motor tidak digerakan
oleh gas yang terbakar, akan tetapi digarakan oleh uap air.
Sedangkan pengertian dari motor uap itu sendiri adalah motor yang
menggunakan energi panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energi mekanis.
Motor uap digunakan dalam pompa lokomotif dan kapal laut, dan sangat penting
dalam revolusi industri.. Hal-hal yang dimiliki pada mesin
pembakaran luar yaitu :
a. dapat memakai semua bentuk bahan bakar.
b. dapat memakai bahan bakar yang bermutu rendah.
c. cocok untuk melayani beban-beban besar dalam satu poros.
d. lebih cocok dipakai untuk daya tinggi
C. Prestasi Mesin
Diesel
1. Pengertian Prestasi
Mesin Diesel
Prestasi mesin
diesel adalah batas kemampuan atau kemampuan maksimal yang dapat dilakukan
mesin dalam satu periode kerja. Performance atau prestasi mesin bisa
diketahui dengan membaca dan menganalisis parameter yang ditulis dalam sebuah
laporan atau media lain, yang berfungsi untuk mengetahui daya, torsi, konsumsi
bahan bakar spesifik, tekanan efektif rata-rata, dan efisiensi dari mesin
tersebut. Parameter itulah yang menjadi pedoman praktis prestasi sebuah mesin.
Secara
umum daya berbanding lurus dengan luas piston sedang torsi berbanding lurus
dengan volume langkah. Parameter tersebut relatif penting digunakan pada mesin
yang berkemampuan kerja dengan variasi kecepatan operasi dan tingkat
pembebanan. Daya maksimum didefinisikan sebagai kemampuan maksimum yang bisa
dihasilkan oleh suatu mesin. Adapun torsi poros pada kecepatan tertentu
mengindikasikan kemampuan untuk memperoleh aliran udara dan juga bahan bakar
yang tinggi kedalam mesin pada kecepatan tersebut. Sementara suatu mesin dioperasikan
pada waktu yang cukup lama, maka konsumsi bahan bakar serta efisiensi mesinnya
menjadi suatu hal yang dirasa sangat penting. (Heywood, 1988 : 823)
2.
Pengertian Prestasi
Mesin Diesel
Yang
termasuk parameter dari prestasi
motor bakar adalah besaran-besaran :
1. Daya poros
efektif
2. Pemakaian
bahan bakar dan pemakaian bahan bakar spesipic
3. Tekana
efektif rata-rata
4. Pemakaian
udara sebenarnya
5. Perbandingan
udara teoritis
6. Perbandingan
udara bahan bakar
7. Efisiensi
volumetric
8. Efisiensi
thermal efektif
Untuk berbagai kondisi operasi mesin,
harga dari parameter prestasi mesin tersebut akan bervariasi dan menggambarkan
kemampuan kerja dari mesin untuk suatu daerah operasi tertentu, yang
didefenisikan sebagai kondisi operasi mesin disni adalah
Ø Putaran mesin n (rpm)
Ø Torsi mesin M (Nm)
Ø Trothle konstan
Untuk mesin yang kondisi operasi ini dapat diubah-ubah, salah satu atau
kedua-duanya pada saat bersamaan, perubahan kondisi operasi tersebut dapat
dilakukan dengan mengubah katup gas dan mengatur beban.
D. Pengertian Dasar Listrik dan
Penggunaannya di Kapal
D.1.
Pengertian Dasar Listrik
Pengertian
dasar listrik adalah perbandingan antara beda potensial (V) antara dua
titik dari konduktor dengan arus (I) yang melaluinya adalah konstant,apabila
temperatur dari konduktor tidak berubah. dengan kata lain : V/I=Constant, atau
V/I=R dimana R = tahanan dari koduktor diantara dua titik tersebut.
Listrik, dapat juga diartikan sebagai berikut:
a)
Listrik
adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan
penolakan gaya
di antaranya.
b)
Listrik
adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel.
Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positif ke
saluran negatif.
D.2. Penggunaan Listrik pada Kapal
Instalasi listrik kapal atau sistem distribusi
daya listrik di atas kapal merupakan salah satu instalasi yang sangat penting
untuk mengoptimalkan kinerja operasional kapal itu sendiri. Instalasi tersebut
dimulai dari unit pembangkit listrik yang berupa generator yang kemudian akan
melalui berbagai macam komponen sistem distribusi. Perancangan instalasi
listrik kapal ini tentu harus berdasarkan pada persyaratan atau ketentuan yang
berlaku untuk sistem di kapal. Selain itu pemilihan generator yang sesuai
dengan kebutuhan harus melewati beberapa tahap sampai akhirnya ditemukan type
mesin yang cocok dipasang di kapal. Tahap tersebut antara lain perhitungan daya
yang dibutuhkan di atas kapal, penentuan type dan ukuran yang sesuai dengan
kondisi ruang yang akan ditempati.
E
F. Kriteria Penggunaan Starting Elektrik
pada Kapal
Sistem
starter kapal untuk mesin penggerak kapal dapat dilakukan dengan beberapa cara
yaitu :
-
secara manual,
-
elektrik dan
-
dengan menggunakan udara tekan.
Motor starter yang dipergunakan automobile dilengkapi
dengan magnetic switch yang memindahkan gigi yang berputar
(selanjutnya disebut gigi pinion) untuk berkaitan atau lepas dari ring gear
yang dipasangkan mengelilingi flywheel (roda gila)yang dibaut pada poros
engkol. Saat ini kita mengenal dua tipe motor starter yang dinakan pada mesin
yaitu motor starter konvensional dan motor starter reduksi. Mesin yang di
rancang untuk medan yang berat biasa menggunakkan motor starter tipe reduksi,
yang dapat menghasilkan momen yang lebih besar yang diperlukan untuk menstar
mesin pada kondisi apapun. Motor starter tipe ini dapat menghasilkan momen yang
lebih besar dari pada motor starter konvensional untuk ukuran dan berat yang
sama. Pada umumnya motor starter digolongkan (diukur) berdasarkan output
nominal (KW) makin besar output makin besar kemampuan starternya.
Namun, 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. Sistem starter digunakan pada mesin penggerak kapal
ber-KW besar, hal ini di terjadi karena sistem starter elektrik hanya bisa
menstater mesin yang ber-KW yang sedang, sehingga untuk mengstarter mesin kapal
yang ber-KW besar di gunakan sistem starter udara bertekanan.
G.
Pengertian dan prinsip kerja alternator
Alternator mempunyai
peranan penting dalam sistem charging sebuah unit. Charging System digunakan
untuk mengembalikan kondisi battery agar selalu siap digunakan. Hal ini
disebabkan kapasitas battery tidak mungkin digunakan secara terus – menerus.
Prinsipnya, tegangan yang dihasilkan
alternator diatur oleh regulator sehingga sesuai dengan karakteristik
sistem kelistrikannya pada unitnya. Adapun arus yang masuk ke battery (sebagai
arus pengisian) dapat dimonitor melalui A meter atau charging lamp yang
dihubungkan serie dengan terminal R alternator dan terminal ACC starting
switch.
Prinsip kerjanya
adalah :
a. Field
coil ( rotor coil ) mendapat arus penguat sehingga pada rotor coil
timbul medan magnet.
b. Bila
alternator diputar oleh engine,
maka medan magnet pada rotor coil akan dipotong oleh konduktor pada
staior coil. Sehingga pada stator coil akan timbul arus listrik.
c. Tegangan
bolak – balik yang keluar dari stator kemudian diserahkan oleh diode sehingga
menjadi arus searah.
Fungsi semi conductor regulator adalah
mengontrol arus penguat ke field coil ( rotor coil ) sehingga tegangan
yang dihasilkan alternator antara 27.5 s/d 29.5 volt.