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 lain-

lain.

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.

RVD :

G

A

20

15

10

5

0

E

B V

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)

Pegas Pemasukan

Pembuangan Torak

Isi langkah

A B C D

Keterangan :

- Menunjukkan peralihan pegisap diatas pembagian sekala tekanan pada tiap-

tiap 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 :

30

25

20

15

10

5

0

A

C D

E

E V

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 :

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.

45

40

35

30

25

20

15

10

0

P

B C

Q2

D E F

V

20%

10%

Motor diesel 2 Tak dan P.V diagram

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.

Saringan R

Pompa minyak pelumas

Pompa Penguapan

Pengatur tekanan minyak

Ke Batalion R

Filter

Sump

SKEMA SISTEM PELUMASAN SUPM BASAH DENGAN RANGKAIAN-

RANGKAIAN POKOKNYA

FILTER BY PASS KLEP PENGURANG TEKANAN

KLEP PENGUJUR TEKANAN

CARTER YANG ROSONG DENGAN

MINYAK

SKEMA SISTEM PELUMASAN SUPM KERING DENGAN BAGIAN-

BAGIAN POKOKNYA

TANGKI SUPLLY

FILTER

PENDINGIN

POMPA SARINGAN (STRAINER)

POMPA

KRAN

TERM

TERM

PENDINGIN AIR TAWAR

MINYAK LUMAS

PENDINGIN MINYAK LUMAS

KRAN PENGATUR

KRAN BY PASS

POMPA AIR LAUT

POMPA AIR TAWAR

SKEMA PERBANDINGAN UNTUK KAPAL MOTOR

Air Tawar

Pendekatan Rumus Perhitungan Motor

1. Volume Ruang Bakar (dc)

⁄

2. Volume Langkah Torak (cc)

⁄

TANGKI EXPANDI

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 = Celah Ruang Bakar (cm)

4. 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 = Torsi Motor (kg.m)

6. 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 =

76

cm

1 atm

1 atm

10

.33

3m

Tinggi p

engip

asan

Tinggi p

engip

asan

langkah

h1

H

Kedudukan Teratas

Air Rasa Air

A B

a b

R

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.

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

(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 = cm2. Besarnya π menjadi

π =

+ 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.

76

10

m

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

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.

Air

A

C

B

Pompa Angin

Catatan :

1 atm = 1 kg/cm2 = 10 m air

h1

H

hp

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

Pipa pres

Engkol mesin

Pipa isap

D

2.1 2.25

20

m

20

m

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

R

Q

M

L

I

E

A

C

B

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 isap

Selinder pompa

Rental angin pres

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 200C 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.