Pengertian Surging :
surging adalah aliran balik di dalam stage dynamic compressor. ini terjadi karena : kapasitas kapasitas (by demand) berkurang berkurang sampai titik tekanan tertentu di system compressor compressor itu sehingga tidak cukup lagi (tidak mampu) utk menjaga alirannya. (mudah2 bisa dimeng dimengerti erti). ). jadi jadi secara secara realny realnyaa itu terjadi terjadi bisa bisa karena karena:: kapasit kapasitas as yang yang digene digenerate rate kompressor itu berkurang drastis , mungkin di sisi downstream ada pengurangan pemakaian dlsb dan saya juga pernah ada pengalaman (dibuktikan dng test lapangan juga..CMIIW..) bahwa surge bisa juga terjadi klu effectiveness interstage coolernya jelek. Secara fisik kondisi surge ini sangat bisa didengar ...dibagian intake filternya spt suara kereta api klu sudah parah. penyebab lain juga intake filter dp nya mungkin sudah diatas range. (so mungkin filter perlu di ganti atau di clean up) -- kondisi surge yang parah sekali bisa membuat jebol filter - atau istilahnya rat hole. Surging Surging adalah titik dimana tekanan output terlalu besar jika dibandingkan dengan jumlah aliran yang melewati compressor. Ini menunjukkan kondisi operasi tidak stabil.
FENOMENA SURGING TURBOCHARGER TURBOCHARGER Pernah mengalami kejadian dimana turbocharger mengalami over running lau berhenti seketika, kemudian berputar dengan normal kembali, tidak berapa lama over running kembali. Rantai kejadian ini terjadi berulang – ulang sepanjang operasi engine. Surging dalam penjelasan awam bisa diibaratkan seperti mengembangkan sebuah balon, ketika balon tersebut membesar akan terasa berat meniupkan udara ke dalamnya. Dalam kondisi tertentu udara dalam balon tersebut mengalir ke arah peniup karena tekanan udara balon lebih besar dari udara yang disuplai Pada turbocharger ketika udara yang di suplai oleh kompresor tidak memiliki tekanan udara yang cukup, tekanan udara dalam aftercooler engine yang besar akan mendorong udara ke arah kompresor. Dorongan inilah yang menyebabkan turbocharger berhenti berputar sejenak sampai dorongan udara dari aftercooler berhenti berkurang tekanannya. Saat dorongan tersebut berkurang, turbocharger kembali beroperasi dengan putaran normal. Saat akan terjadi surging, kompresor akan berputar dengan kecepatan di atas kecepatan normalnya ( overrunning), hal ini terjadi karena kompresor tidak menghasilkan udara bertekanan yang di suplai ke dalam engine, sehingga seolah – olah turbocharger berputar tanpa beban. Turbocharger memiliki sebuah mekanisme untuk mengubah fluida berkecepatan menjadi fluida bertekanan. Perubahan tersebut tidak dihasilkan oleh kompresor. Kompresor pada turbocharger berperan menghisap udara luar untuk dialirkan kedalam engine. Adalah diffuser ( ada juga yang menyebut diffusor) yang mengubah kecepatan fluida menjadi sebuah tekanan. Difuser vane memiliki desain dengan lebar vane inlet lebih kecil dari pada lebar van outlet. inilah yang merubah kecepatn fluida menjadi tekanan. Udara yang dihisap oleh kompresor, mengalir melalui difuser. Kecepatan udara saat melalui inlet vane difuser lebih besar dari pada kecepatan udara yang keluar difuser . Hal ini terjadi karena
lebar outlet vane yang lebih besar, sehingga kecepatannya turun. Sesuai dengan prinsip Bernouli, maka tekanan udara lebih besar dari tekanan udara Permukaan vane difuser yang tidak bersih bisa menyebabkan hambatan – hambatan. Saat udara melewati permukaan vane yang kotor, akan timbul turbulensi. Turbulensi – turbulensi ini akan membentuk sebuah lapisan udara bertekanan sehingga menyebabkan lebar vane menyempit Dengan lebar yang saat ini relatif sama dengan inlet vane, kecepatan udara saat melewati difuser relatif tetap, V1=V2. dengan begitu tidak terjadi perubahan tekanan saat udara keluar dari difuser menuju engine air intake. Tekanan air inteke manifold engine membuat aliran udara tersebut kembali menuju turbocharger apabila turbocharger tidak menghasilkan tekanan udara yang cukup kuat. Dari sinilah awal mula terjadinya surging. Penyebab surging tidak harus berasal dari turbocharger mengingat bahwa turbocahrger – engine adalah pasangan yang sangat intim hehehehehe macam suami istri saja, keduanya selalu berkaitan dan memiliki interdependensi yang kuat. Salah satu penyebab surging dari dalam turbocharger adalah ketidak mampuan difuser untuk menghasilkan tekanan yang cukup untuk mendorong udara menuju ruang bakar. Akan kita lihat dari tiga sudut pandang penyebab surging ; turbocharger, engine dan lingkungan lingkungan operasi. Surging karena turbocharger bisa diakibatkan karena kerusakan pada turbine blade tip,selain karena diffuser yang kotor. Kerusakan pada blade tip turbine mengakibatkan turbocharger tidak memiliki speed yang cukup untuk membuat kompressor menghisap udara,sehingga tekanan udara yang dikirimkan kompresor berkurang. Kotornya saringan udara ( silencer ) membuat udara yang dihisap oleh kompressor berkurang kuantitasnya, hal ini pun bisa mengarah pada surging. Pada marine engine,khusus engine yang diinstal di kapal surging bisa disebabkan oleh kualitas engine room dalam mensuplai udara untuk pembakaran. Udara yang dibutuhkan untuk pembakaran tidak tergantung dari volume udara, namun massa udara yang terkandung didalamnya. Semakin rendah suhu ruangan, massa udara yang terkandung semakin besar. Engine juga turut berperan dalam hal surging, kesalahan setting pembakaran dalam silinder akan berpengaruh pada gas buang yang dihasilkan. Apabila gas buang yang dihasilkan tidak sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan turbocharger, maka putaran turbocharger pun tidak optimal. Selain itu, sistem pendingin memegang memegang peranan penting dalam hal ini, inilah nyawa yang mengatur mengatur suhu yang ada dalam engine. Bila terlalu panas maka udara yang dikirimkan oleh kompressor juga menjadi tinggi suhunya, sehingga kerapatannya berkurang. Bila hal ini terjadi, tekanan yang dihasilkan juga berkurang.
Bila sedang mengalami surgingada beberapa yang bisa dilakukan untuk mengatasi
1. Periksa apakah apakah ada sumbatan sumbatan (clogged) pada silencer, bila silencer kotor kotor segera bersihkan.
2. Pastikan bahwa sistem pendingin berfungsi optimal, terkadang ada benda – benda yang tidak diinginkan masuk kedalam pipa sistem pendingin sehingga menghalangi aliran air pendingin, mungkin juga pompa sistem pendingin tidak optimal bekerja 3. Cek apakah kompressor juga kotor ( ditandadi dengan penuruan performa turbocharger), bila hal ini terjadi maka bersihkan kompressor 4. Periksa juga apakah semua setting engine sesuai dengan rekomendasi engine builder 5. Surging juga bisa terjadi karena unbalance pada rotor, hubungi spesialis turbocharger bila hal ini terjadi.
Perlengkapan keselamatan (safety equipment) adalah semyua peralatan keselamatan yang hanya digunakan pada keadaan darurat menyangkut keselamatan manusia dan/atau kapal. Jumlah, jenis dan kelengkapan perlengkapan keselamatan telah diatur oleh dalam peraturan keselamatan yang mengacu pada ketentuan Intergovernmental Maritime Organization (IMO) melalu SOLAS 1974. Peraturan ini berlaku untuk semua kapal baik yang sedang berlayar, berlabuh, menangkap ikan, bersandar dan docking). Peralatan ini wajib ada di atas kapal dengan jumlah yang cukup sesuai ketentuan yang berlaku dan disyahkan oleh yang berwenang. Perlengkapan keselataman adalah semua peralatan yang digunakan bagi para awak kapal (life jacket, immersion suit) untuk meninggalkan kapal (abandon ship ) jika kapal dinyatakan bahaya oleh Nakhoda termasuk sekoci penolong, life raft, dan rakit penolong). Perlengkapan keselamatan ini wajib ada di kapal dan ditempatkan di tempat-tempat yang mudah dijangkau dan diluncurkan dari kapal. Sekoci penolong tertutup adalah alat apung yang digunakan untuk meninggalkan kapal. Sekoci ini dilengkapi mesin, perlengkapan penunjang kehidupan, navigasi, dan komunikasi. Sekoci ini ditempatkan pada dewi-dewi meluncur otomatis, dimana awak kapal masuk ke sekoci sebelum diluncurkan Jacket Penolong (Life Jacket); adalah jaket khusus yang dilengkapi peralatan mengapung dan isyarat (peluit)yang dipakai oleh perorangan. Jumlahnya paling sedikit satubuah untuk satu orang atau menurut ketentuan yang berlaku. Pelampung penolong (Life Ring) adalah alat apung yang digunakan misalnya untuk menolong orang jatuh kelaut. Alat ini dipasang di masing-masing lambung kapal, mudah dijangkau, tidak boleh diikat. Salah satu dari sejumlah pelampung yang dipasang di masing-masing lambung kapal harus dilengkapi dengan tali dan lampu isyarat yang dapat menyala secara otomatis (biasanya di pasang disamping kamar kemudi) Rakit penolong adalah apung keselamatan yang juga diwajibkan ada diatas kapal Life Raft; Life Raft adalah alat apung yang dapat mengapung dengan sendirinya. Alat ini digunakan saat kapal benar-benar semua awak kapal harus meninggalkan
kapal (tenggelam atau terbakar). Alat ini dipasang di masing-masing lambung kapal dengan penataan khusus yang dapat diluncurkan dengan mudah atau terlepas dengan sendirinya. Jumlah dan kapasitasnya life raft dimasing-masing lambung kapal harus mampu menampung seluruh awak kapal atau mengacu pada aturan yang berlaku. Life Raft harus selalu diperiksa dan oleh ahlinya dan disahkan oleh yang berwenang Sekoci penolong adalah alat apung yang digunkanan untuk meninggalkan kapal. Sekoci ini dilengkapi mesin, perlengkapan penunjang kehidupan, navigasi, dan komunikasi. Sekoci ini ditempatkan pada dewi-dewi harus dapat diluncurkan baik secara mekanis maupun otomatis
Peralatan Keselamatan Kerja Utama Di Kapal Keselamatan Kerja merupakan prioritas utama bagi seorang pelaut profesional saat bekerja di atas Kapal. Semua perusahaan pelayaran memastikan bahwa kru mereka mengikuti prosedur keamanan pribadi dan aturan untuk semua operasi yang dibawa di atas Kapal. Untuk mencapai keamanan maksimal di kapal, langkah dasar adalah memastikan bahwa semua crew Kapal memakai peralatan pelindung pribadi mereka dibuat untuk berbagai jenis pekerjaan yang dilakukan pada kapal. Berikut ini adalah peralatan dasar peralatan pelindung diri yang harus ada di sebuah kapal untuk menjamin keselamatan para pekerja:
Pakaian pelindung : pakaian pelindung adalah COVERALL yang melindungi tubuh anggota awak dari bahan berbahaya seperti minyak panas, air, percikan pengelasan dll Hal ini dikenal sebagai, “dangri “or “boiler suit”. Helmet: Bagian yang paling penting dari tubuh manusia adalah kepala. Perlu perlindungan terbaik yang disediakan oleh helm plastik keras di atas kapal. Sebuah tali dagu juga disediakan dengan helm yang menjaga helm di tempat ketika ada perjalanan atau jatuh. Safety Shoes: maksimum dari ruang internal kapal digunakan oleh kargo dan mesin,
yang terbuat dari logam keras dan yang membuatnya canggung untuk awak untuk berjalan di sekitar. Safety Shoes memastikan bahwa tidak ada luka yang terjadi di kaki para pekerja atau crew di atas Kapal Sarung tangan (Hand safety): Berbagai jenis sarung tangan yang disediakan Di Kapal. sarung tangan ini digunakan dalam operasi dimana hal ini menjadi keharusan untuk melindungi tangan orang-orang. Beberapa sarung tangan yang diberikan sarung tangan tahan panas untuk bekerja pada permukaan yang panas, kapas sarung tangan untuk operasi normal, sarung tangan las, sarung tangan bahan kimia dll Goggles: Mata adalah bagian paling sensitif dari tubuh manusia dan dalam operasi sehari-hari pada kemungkinan kapal sangat tinggi untuk memiliki cedera mata. kaca pelindung atau kacamata yang digunakan untuk perlindungan mata, sedangkan kacamata las digunakan untuk operasi pengelasan yang melindungi mata dari percikan intensitas tinggi. Plug: Di Ruang Mesin kapal menghasilkan suara 110-120 db ini merupakan frekuensi suara yang sangat tinggi untuk telinga manusia. Bahkan beberapa menit paparan dapat menyebabkan sakit kepala, iritasi dan gangguan pendengaran kadang-kadang sebagian atau penuh. Sebuah penutup telinga atau steker telinga digunakan pada kapal yang mengimbangi suara yang dapat di dengar oleh manusia dengan aman, Safety harness: operasi kapal rutin mencakup perbaikan dan pengecatan permukaan yang tinggi yang memerlukan anggota kru untuk menjangkau daerah-daerah yang tidak mudah diakses. Untuk menghindari jatuh dari daerah tinggi seperti itu, maka menggunakan Safety harness. Safety harness adalah di kenakan oleh operator di satu ujung dan diikat pada titik kuat di ujung lainnya. Face mask: Bai yang Bekerja di permukaan insulasi, pengecetan atau membersih kan karbon yang melibatkan partikel berbahaya dan minor yang berbahaya bagi tubuh manusia jika dihirup langsung. Untuk menghindari hal ini, masker wajah diberikan hal ini di gunakan sebagai perisai muka dari partikel berbahaya. Chemical suit : Penggunaan bahan kimia di atas kapal sangat sering dan beberapa bahan kimia yang sangat berbahaya bila berkontak langsung dengan kulit manusia. Chemical suit dipakai untuk menghindari situasi seperti itu. Welding perisai: Welding adalah kegiatan yang sangat umum di atas kapal untuk perbaikan struktural. Juru las yang dilengkapi dengan perisai las atau topeng yang melindungi mata dari kontak langsung dengan sinar ultraviolet dari percikan las, hal Ini Harus Di perhatikan dan sebaiknya pemakaian Welding shield sangat di haruskan untuk keselamatan Pekerja.
sunber : http://marineinsight.com/
KOMPONEN PELENGKAP PADA MOTOR BAKAR
• • • •
Governor Peredam Suara (muffler) Saringan Udara Super Charger
Governor ???????????
Governor adalah komponen pada motor bakar yang berfungsi untuk mengontrol kecepatan enjin dengan cara mengendalikan jumlah bahan bakar yang diberikan sehingga kecepatan enjin dapat dipertahankan tetap stabil tanpa tergantung kondisi pembebanan. ? ???????????
Contoh klasik dari mekanisme governor adalah governor sentrifugal atau dikenal sebagai Watt governor atau Fly-ball governor, ditunjukkan pada Gambar 7.1. ? Governor jenis ini menggunakan badul yang yang dipasang pada lengan yang berpegas. ? Pada saat putaran tinggi (over speed ) maka gaya sentrifugal ( ) akan bekerja pada bandul bola sehingga lengan dalam posisi lebih membuka. ? Posisi gerakan lengan ini dihubungkan dengan mekanisme yang dapat menyebabkan berkurangnya supply bahan bakar. ? Mekanisme kontrol secara mekanis ini termasuk dalam kategori ? proportional control ?.? Sejarahnya mekanisme ini pertama kali dibuat oleh insinyur Inggris Thomas Savery pada tahun 1698. ? Pada tahun 1769 insinyur Perancis Nicholas Cugnot menggunakannya dalam mesin uap untuk otomotif roda tiga. ? Antara tahun 1755 ? 1800 insinyur Scotlandia James Watt bekerja sama dengan industrialis Matthew Boulton memproduksi jenis governor ini untuk 500 enjin.
Gambar 7.1.?Governor sentrifugal http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_governor
???????????
Sistem pengendalian dengan governor digunakan baik pada mesin stasioner maupun mesin otomotif seperti pada mobil dan traktor. ? Pada enjin modern seperti saat ini mekanisme governor umumnya menggunakan mekanisme mekanik-hidrolik (Woodward Governor), walaupun terdapat juga versi governor elektrik. ? Gambar 7.2 menunjukkan cara kerja governor yang menggunakan mekanisme mekanik-hidrolis dalam pengendalian kecepatan enjin yang berlebihan pada motor diesel. ? Dalam hal ini, governor mengendalikan posisi tuas pengontrol bahan bakar yang dikombinasikan dengan aksi dari piston hidrolik dan gerakan bandul berputar. ? Posisi dari bandul ditentukan oleh kecepatan putaran dari enjin, jika kecepatan enjin naik atau turun maka bandul berputar mekar atau menguncup. ? Gerakan dari bandul ini, karena perubahan kecepatan enjin, akan menggerakkan piston kecil ( pilot valve) pada sistem hidroliknya. ? Gerakan ini mengatur aliran cairan hidrolis ke piston hidrolis (piston motor servo). ? Piston motor servo dihubungkan dengan tuas pengatur bahan bakar (fuel rack) dan gerakannya akan menyebabkan penambahan atau pengurangan jatah bahan bakar yang disuply. ???????????
Ada empat tipe pengontrolan enjin menggunakan governor. ? Pertama jika hanya satu kecepatan yang dikontrol maka digunakan tipe governor kecepatan tetap atau constantspeed type governor .? Kedua, jika kecepatan enjin dapat di kendalikan beberapa tingkat secara manual pada melalui pengaturan menggunakan alat bantu, maka disebut tipe governor kecepatan variabel atau variable-speed type governor .? Tipe ketiga ini adalah pengontrolan agar kecepatan enjin dapat dipertahankan diatas batas minimum atau di bawah batas maksimum, dan disebut governor pembatas kecepatan atau speed limiting type governor .? Tipe pengontrolan keempat adalah tipe governor yang digunakan untuk membatasi beban enjin, dan disebut tipe governor pembatas beban atau load-limiting type governor. ? Harap diingat bahwa beberapa sistem governor, sekaligus mempunyai 4 fungsi pengendalian ini.
Gambar 7.2.?Skema Kerja Governor Mekanis-Hidraulis
http://www.tpub.com/content/doe/h1018v1/css/h1018v1_56.htm
???????????
Secara detil operasi mekanis-hidrolis dapat dijelaskan sebagai berikut. ? Pada saat enjin beroperasi, oli dari sistem pelumasan disuply ke pompa gearseperti pada Gambar 7.3. ? Pompa gear menyebabkan tekanan oli meningkat sampai pada nilai yang ditentukan oleh pegas pada klep pelepasan(spring relief valve). ? Tekanan oli dipertahankan pada ruangan berbentuk cincin (annular space) pada bkatup pilot bagian plunjer (pilot valve plunger) dan lubang dalam bushing katup pilot. ? Pada suatu seting kecepatan yang ditentukan, pegas melepaskan gaya yang melawan gaya sentrifugal dari putaran bandul. ? Pada saat kedua gaya ini setimbang maka punjer katup pilot menutup lubang (port) bagian bawah dapa bushing katup pilot. ? Jika beban enjin meningkat, putaran enjin menurun. ? Penurunan putaran enjin ini akan menyebabkan posisi dari bandul menguncup. ? Oli yang tertekan akan diterima piston sevo motor dan menyebabkannya muncul. ? Gerakan keatas dari piston servo motor ini akam ditransimiskan melalui lengan ke tuas pengatur bahan bakar, sehingga menaikkan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke enjin. ? Oli yang menekan piston servo motor keatas juga akan memaksa piston buffer bergerak keatas karena tekanan oli pada kedua sisi tidak sama.? Gerakan keatas dari piston ini akan menekan pegas buffer bagian atas dan melepaskan tekanan pada pegas buffer bagian bawah. ? Gerakan ini menyebabkan tekanan setimbang sehingga piston servo motor berhenti bergerak keatas dan mengentikan koreksi supply bahan bakar sebelum kecepatan enjin naik terlalu tinggi melewati setting enjin semula.? Demikian mekanisme ini berulang terus sehingga kecepatan enjin yang stabil dapat dipertahankan walaupun ? beban yang bervariasi. ???????????
Sistem governor seperti ini tidak saja diaplikasikan untuk pengontrolan enjin saja, namun juga digunakan untuk mengontrol kecepatan lain seperti mengontrol kecepatan putaran suatu rotor pada turbin, kincir angin atau pada baling-baling pesawat terbang. Fungsi utama pengaturan putaran ini adalah untuk menjaga kestabilan sistem secara keseluruhan terhadap adanya variasi beban atau gangguan pada sistem.
Gambar 7.3.?Sistem Pengendalian Governor Tipe Mekanis Hidrolis (Woodward Governor)
http://www.tpub.com/content/doe/h1018v1/css/h1018v1_56.htm
Video :? Governor mekanis-hidrolis
Peredam suara (muffler) ??????????? Knalpot
atau alat peredam suara adalah salah satu komponen dari enjin yang berfungsi sebagai saluran pengeluaran gas buang hasil pembakaran dan untuk peredaman suara enjin. ? Knalpot mempunyai 3 fungsi utama yaitu : 1. Membuang jauh-jauh gas panas dan berbahaya hasil pembakaran dari enjin 2. Mengurangi emisi gas buang 3. Menurunkan kebisingan suara dari enjin
The main emissions of a car engine are:
•
•
•
• •
•
Nitrogen gas (N2) - Air is 78-percent nitrogen gas, and most of this passes right through the car engine. Carbon dioxide (CO2) - This is one product of combustion. The carbon in the fuel bonds with the oxygen in the air. Water vapor (H2O) - This is another product of combustion. The hydrogen in the fuel bonds with the oxygen in the air. Carbon monoxide (CO) is a poisonous gas that is colorless and odorless. Hydrocarbons or volatile organic compounds (VOCs) are a major component of smog produced mostly from evaporated, unburned .fuel. Nitrogen oxides (NO and NO2, together called NOx) are a contributor to smog and acid rain, which also causes irritation to human mucus membranes.
Ada dua cara menurunkan kebisingan suara enjin, yaitu dengan cara absorbsi dan refleksi. ? Masing-masing cara mempunyai keunggulan dan kelemahan.
Peredaman suara dengan aborpsi Peredam suara tipe ini terdiri atas tabung yang dilapisi dengan bahan penyerap suara. ? Tabung diberi lubang-lubang sehingga gelombang suara menuju bahan penyerap (absorbing material) dipaksa melewati lubang ini. ? Bahan penyerap biasanya dari serat kaca (fibreglass) atau baja wool (stell wool). ? Peredam suara ini diselubungi oleh tabung metal. ? Keuntungan dari sistem ini adalah desainnya yang sederhana dan tekanan balik yang kecil. ? Kelemahan dari desain ini adalah tingkat peredaman suara tidak terlalu besar terutama pada frekuensi rendah. ? Umumnya kendaraan balap menggunakan knalpot jenis ini, karena tekanan baliknya yang rendah sehingga performa enjin tidak terganggu. ? Peningkatan kemampuan peredaman suara pada knalpot jenis ini dilakukan dengan menderetkan beberapa secara paralel.
Peredaman sistem absorbsi (http://en.wikibooks.org/wiki/Acoustics/Car_Mufflers#The_absorber_muffler )
Peredaman suara secara refleksi ??????????? Knalpot
jenis ini mempunyai tabung penyaluran dan ruang resonator yang dirancang agar menimbulkan gelombang balik (hasil refleksi) sehingga menimbulkan interferensi yang saling meniadakan. ? Ruang resonator in mempunyai desain volume tertentu dan panjang
tertentu yang dihitung agar gelombang yang dikeluarkan dapat meniadakan suara pda gelomang tertentu. ???????????
Prinsip kerja resonator adalah sebagai berikut. ? Pada saat gelombang menabrak luang, maka sebagian akan diteruskan kedalam ruangan dan sebagian akan dipantulkan. ? Gelombang berjalan dalam ruangan dan kemudian menabrak dinding bagian belakang dari resonator dipantulkan menembus lubang. Panjang dari ruang resonator ini harus dihitung sehingga gelombang pantulan meninggalkan ruang resonator harus tepat pada saat gelombang suara berikutnya datang ke ruang resonator. ? Idealnya, bagian tekanan tinggi dari gelombang yang datang ke ruang resonator beriringan beiringan dengan bagian tekanan rendah dari gelombang yang meninggalkan ruang resonator, sehingga kedua gelombang suara tersebut dapat saling meniadakan. ???????????
Pada kenyataannya suara yang keluar dari enjin merupakan campuran dari beberapa panjang gelombang suara, karena beberapa tergantung dari kecepatan enjin, maka proses saling meniadakan tersebut tidak sepenuhnya berjalan. ? Resonator didesain bekerja terbaik pada selang frekuensi yang paling banyak dikeluarkan oleh enjin dan membuat suara bising.
Peredam suara aktif ???????????
Ada beberapa percobaan peredaman suara secara aktif ( active noise canceling muffler ) khususnya pada generator listrik untuk industri. ? Sistem peredaman aktif seperti ini memerlukan seperangkat mikrofon dan speaker. ? Speaker diposisikan dalam pipa, membungkus pipa pengeluaran sehingga suara dari lubang pembuangan (exhaust) datang searah dengan suara dari speaker. ? Computer memonitor suara dari microfon yang ditempatkan sebelum dan sesudah speaker. ? Microfon sebelum speaker dipergunakan untuk mendeteksi karakteristik sinyal sumber kebisingan.? Berdasarkan data tersebut kemudian komputer membangkitkan suara untuk menginterferensi suara sumber kebisingan tersebut, sedangkan microfon yang lainnya dipergunakan untuk mendeteksi seberapa efektif hasil yang telah dicapai. ?
Saringan udara
Udara bersih sangat penting karena mempengaruhi kinerja dan umur dari enjin. Untuk itu suatu enjin memerlukan penyaring udara. Penyaring udara harus mampu menghilangkan bahan-bahan halus, sepeti pasir, debu and serpihan-sepihan halus dari udara sebelum masuk ke dalam sistem pamasukan (intake system). Suatu penyaring udara biasanya mempunyai reservoar yang cukup besar untuk menampung bahan-bahan tersaring yang dari udara, sehingga pada perioda tertentu perlu di bersihkan. Penyaring udara yang bekerja ditempat dimana udaranya sangat kotor, misal pada operasi pengolahan tanah, panen, dsb, saringan udara bahkan harus dibersihkan lebih sering.
Catatan : debu dan kotoran yang masuk ke penyaring udara dapat menyumbat aliran udara dan menyebabkan kualitas pembakaran sangat buruk.
Suatu sistem penyaringan udara bertingkat seringkali harus digunakan jika mesin bekerja pada sutau kondisi udara dengan debu yang ekstrim, atau ketika hanya ada beberapa penyaring udara kecil sebagai pengganti penyaring udara tunggal yang besar. Tipe penyaring udara yang umum adalah : pre-cleaner , dry air cleaner , dry element air cleaner , dan oil bath air cleaner .
Pre-cleaner Pre-cleaner adalah suatu alat yang berfungsi untuk menghilangkan partikel kotoran kasar atau bahan asing yang terkandung dalam udara sebelum udara tersebut dimasukkan ke penyaring utama. Beban paling besar dari penyaringan udara ini justru terletak di pre-
cleaner ini. Pre-cleaner ini biasanya diletakkan diujung pipa pemasukan udara dan diarahkan keatas ke udara yang relatif bersih, bentuknya seperti pada gambar.
Gambar 7. Pre-cleaner
Catatan :
Membersihkan wadah pengumpul (collector bowl) merupakan bagian rutin pemeliharaan pre-cleaner yang harus dilakukan oleh operator, yang harus dikerjakan sebelum menghidupkan enjin dan sesudah menyelesaikan pekerjaan
Dry air cleaner Seperti pada Gambar dibawah, dry air cleaner langsung dipasang pada saluran pemasukan (intake system) dan digunakan pada enjin silinder kecil. Dry air cleaner membersihkan udara secar mekanis dengan cara melewatkan udara pada suatu lapisan kain atau kertas lakan sehingga partikel kotoran dapat tersaring secara efektif.
Dry air cleaner
Dry element air cleaner Dua tipe dry element air cleaner adalah unloading valve dan dust cup seperti telihat pada Gambar. Penyaring udara ini menyaring udara dalam dua tingkatan, yaitu : precleaning dan filtering . Penyaring udar dengan dust unloading valve (Gambar sebelah kiri) mengarahkan udara ke pre-cleaner sehingga udara tersebut menabrak saru sisi dari pelindung metal (metal shield). Ini menyebabkan terjadinya sedotan sentrifugal yang berlanjut sampai mencapai ujung jauh dari rumah penyaring udara. Pemudian debu-debu yang terjatuh dikumpulkan di dasar. Klep pembuang kotoran mempunyai klep yang dapat menutup saat ada hisapan dari enjin. Jika enjin dimatikan, berat dari kotoran yang mengumpul menyebabkan klep terbuka dan kotoran jatuh kebawah.
Penyaring udara tipe elemen kering
Penyaring udara tipe elemen kering yang menggunakan dust air cup ditunjukkan pada gambar sebelah kanan. Udara yang masuk melewati sirip-sirip miring sehingga terjadi aksi sedotan sentrifugal. Saat udara mencapai ujung rumah penyaring udara, kotoran-kotoran masuk ke wadah pengumpul (dust cup). Kedua tipe penyaring ini dapat menyaring 80% partikel kotor dari udara, dan sangat meringankan kerja dari filter. Karena sedotan dari enjin, setelah udara melewati tahap penyaringa awal (pre-cleaner), makan udar memasuki selubung metal berlubang yang membungkus filter. Filter terbuat dari bahan d kertas khusus sehingga udara yang melewatinya hampir tidak mengandung parktikel kotoran lagi. Pengecekan dan pembersihan wadah pengumpul kotoran merupakan pekerjaan rutin yang harus dilakukan oleh operator sebelum menghidupkan enjin dan sesudah operasi selesai. Pada penyaring yang menggunakan dust unloading valve, maka klep harus diperiksa apakah terjadi keretakan, atau tersumbat atau rusak.
Catatan :
Jangan menggetokkan penyaring udara pada permukaan yang keras karena dapat merusakkan elemen.
Jika menggetokkan tidak dapat meruntuhkan debu, maka lebih baik ditiup dengan gunakan kompressor udara. Namun demikian, jangan menggunakan tekanan udara melebihi 30 psi karena akan merusakkan elemen filter. Untuk membersihkan elemen yang kotor oleh minyak, gunakan detergen dan air hangat. Sabaiknya tidak merendam elemen didalam bensin. Jika membersihkan dengan menggunakan air, maka sebaiknya elemen filter dikeringkan dahulu sebelum dipasang kembali.
Gambar Membersihkan penyaring udara tipe elemen kering
Oil bath air cleaner Penyaring udara tipe oil bath, menarik udara kebawah melewati suatu tabung yang kemudian melewatkannya pada usatu permukaan oli dalam reservoar, seperti telihat pada Gambar. Pada saat udara kotor melewati oli, maka partikel-partikel kotoran beasar akan terjebak didalam oli. Pada saat udar keluar dari cairan oli naik keatas dan melewati elemen filter, partikel kecil yang lolos dari cairan oli akan tersaring. Udara yuang melewati elemen
akan menyebabkan elemen tetap basah oli karena adanya semprotan saat udara keluar dari cairan oli. Udara yang telah bersih ini kemudian dimasukkan ke saluran pemasukan (intake) dari enjin.
Catatan : Oli di wadah harus dijaga ketinggiannya, dan mengganti oli pada perioda tertentu. Sebab oli yang semakin kotor mengurangi efektivitas penyaringan udara.
Penyaring udara tipe oil bath
Super Charger
??????????? Performa
pembakaran bahan bakar di ruang bakar dapat ditingkatkan menggunakan turbocharger atau menggunakan supercharger. ? Baik turbocharger maupun supercharger keduanya adalah alat untuk pemampatan udara secara paksa atau disebut forced induction system.? Kedua alat ini memampatkan aliran udara yang masuk ke enjin. ? Dengan masuknya udara bertekanan kedalam ruang silinder berarti jumlah oksigen yang tersedia di ruang bakar juga meningkat, pembakaran bahan bakar makin sempurna sehingga daya yang dihasilkan oleh ledakan dalam ruang bakar yang lebih kuat. ? Enjin yang menggunakan turbocharger atau supercharger menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan enjin yang sama tanpa turbocharger. ? Tambahan tekanan yang dihasilkan oleh turbocharger atau supercharger berkisar antara 6 ? 8 psi atau 0.408 ? 0.544 atm.? Ini artinya ada tambahan
jumlah udara kurang lebih 50% dari keadaan normal (tanpa turbocharger). ? Dengan demikian, secara teori dapat terjadi peningkatan daya sebesar 30-40%. ???????????
Perbedaan mendasar antar turbocharger dan supercharger terletak pada sumber tenaga penggerak kompressornya. ? Supercharger, menggunakan tenaga putar dari enjin melalui koneksi pully dan belt, seperti penggerak pompa air atau alternator. ? Sedangkan turbocharger memanfaatkan kecepatan dorongan gas buang menggunakan bentuk turbin. ? Poros turbin yang berputar kencang karena dorongan gas buang ini menggerakkan kompressor. ? Masing-masing sistem ini punya kelebihan dan kekurangannya. ? Turbocharger lebih efisien karena memanfaatkan energi sisa pembakaran. ? Namun demikian, karena dipasang pada gas buang, turbocharger menyebabkan tekanan balik pada sistem pembuangan gas (exhaust system) sehingga pada rpm rendah justru kurang menguntungkan. ? Disamping itu, karena terekspos pada suhu tinggi, bahan turbocharger juga harus lebih tahan panas.? Supercharger dilain pihak dapat mengatasi kekurangan turbocharger, mudah pemasangannya namun biasanya lebih mahal harganya. ? Disamping itu, supercharger juga mengambil lagi sebagian dari tenaga mesin. ? Supercharger mengkonsumsi daya enjin sampai 20 persen, namun dapat meningkatkan daya enjin sampai 46%.? Karena membebani enjin, maka komponen enjin yang menggunakan supercharger juga harus mempunyai konstruksi yang lebih kuat (heavy duty component ), karena itu enjin supercharger lebih mahal. ? Tidak seperti turbocharger, supercharger tidak mangalami keterlambatan akselerasi karena putarannya bersumber daya enjin. ? Sedangkan pada turbocharger, fungsi impelernya baru efektif setelah kecepatan gas buang cukup tinggi.
www.grc.nasa.gov/WWW/Oilfree/displays.htm
Governor digunakan sebagai ‘interface’ antara turbin penggerak dan generator. Pengaturan putaran turbin sejak turbin mulai bergerak sampai steady state dilakukan oleh governor, jadi bukan diambil alih oleh governor. Fungsi utama pengaturan putaran ini adalah untuk menjaga kestabilan sistem secara keseluruhan terhadap adanya variasi beban atau gangguan pada sistem. Ada dua mode operasi governor, yaitu droop dan isochronous . Pada mode droop, governor sudah memiliki “setting point” Pmech (daya mekanik) yang besarnya sesuai dengan rating generator atau menurut kebutuhan. Dengan adanya “fixed setting” ini, output daya listrik generator nilainya tetap dan adanya perubahan beban tidak akan mengakibatkan perubahan putaran turbin (daya berbanding lurus dengan putaran).
Lain halnya dengan mode isochronous, “set point” putaran governor ditentukan berdasarkan kebutuhan daya listrik sistem pada saat itu (real time). Kemudian melalui internal proses di dalam governor (sesuai dengan kontrol logic dari manufaktur), governor akan menyesuaikan nilai output daya mekanik turbin supaya sesuai dengan daya listrik yang dibutuhkan sistem. Pada saat terjadi perubahan beban, governor akan menentukan setting point yang baru sesuai dengan aktual beban sehingga dengan pengaturan putaran ini diharapkan frekuensi listrik generator tetap berada di dalam “acceptable range” dan generator tidak mengalami “out of synchronization”. Seperti halnya peralatan listrik yang lain, governor juga memiliki keterbatasan kemampuan. Parameter- parameter governor, seperti daya mekanik, gas producer, speed droop, dll… umumnya memiliki nilai batas atas dan batas bawah sesuai spesifikasi dari pabrik. (Sumber ;migas-indonesia.com)
Sistem Pendukung Mesin
esin secara umum memerlukan sistem pendukung agar dapat beroperasi dengan baik dan tanpa mengalami gangguan yang berarti dan tiap unit bagian mesin harus mendapat perawatan secara simultan dan continue. Secara umum sistem pendukung pada mesin tersebut dibagi menjadi 5 bagian utama, yaitu: 1.
Pelumasan (Lubrication )
2.
Injeksi Bahan Bakar (Fuel Injection )
3.
Pendinginan (Cooling )
4.
Asupan Udara ( Air Intake )
5.
Saluran Buang (Exhaust )
Mesin pembakaran dalam (internal combustion ) tidak dapat berjalan jika bagian-bagian yang bergerak yang terdiri dari logam-logam diperbolehkan saling kontak tanpa lapisan pelumas. Panas yang dihasilkan luar biasa karena jumlah gesekan akan mencairkan logam, menuju kehancuran mesin.
Untuk mencegah hal ini, semua bagian mesin yang bergerak harus dilapisi minyak pelumas yang dipompa ke semua bagian mesin yang bergerak.
Umumnya pelumas mesin menggunakan olie yang kekentalannya ( viskositas ) menggunakan satuan SAE, fungsi dari pelumas tersebut adalah untuk mengurangi gesekan dan getaran antar bagian-bagian yang bergerak, melindungi mesin dari keausan, menyerap panas dan gesekan yang dihasilkan oleh bantalan mesin yang bergerak. Untuk memastikan agar bagian-bagian mesin yang bergerak terlumasi dengan baik maka perawatan dan pengecekan rutin ( schedule ) perlu dilakukan agar sirkulasi pelumasan mesin tidak terhambat dan tersumbat. Minyak pelumas ditampung dan disimpan di bak olie ( oil carter ) dimana telah terdapat satu atau lebih pompa oli, pompa melalui pipa menghisap olie dari bak oli dan memompanya ke saluran-saluran pembagi setelah terlebih dahulu melewati filter olie dan pendingin olie. Dari saluran-saluran pembagi, minyak pelumas yang telah didinginkan tersebut disalurkan untuk melumasi permukaan bantalan, poros engkol, roda gigi, silinder, pegas dan bagian yang bergerak lainnya. Minyak pelumas yang mengalir dari tempat-tempat pelumasan kemudian kembali ke dalam bak olie lagi melalui saluran kembali dan kemudian dihisap oleh pompa olie untuk disalurkan kembali dan begitu seterusnya.
Semua mesin diesel memerlukan sebuah metode penyimpanan dan penyampaian bahan bakar ke mesin. Karena mesin diesel mengandalkan injector yang komponennya sangat presisi dengan toleransi sangat ketat dan sangat kecil lubang injeksinya, bahan bakar dikirim ke mesin harus sangat bersih dan bebas dari kontaminan. Keharusan sistem bahan bakar tidak hanya menyampaikan bahan bakar, tetapi juga menjamin kebersihan bahan bakar tersebut. Hal ini biasanya dilakukan melalui serangkaian filter in-line. Umumnya, bahan bakar akan disaring lebih dulu di luar mesin dan bahan bakar akan melalui setidaknya satu lagi filter internal mesin, biasanya terletak di garis setiap injektor bahan bakar. Dalam mesin diesel, sistem bahan bakar jauh lebih kompleks dari pada sistem bahan bakar mesin bensin yang lebih sederhana karena bahan bakar mesin diesel yang melayani dua tujuan. Satu tujuan yang jelas adalah sebagai pemasok bahan bakar untuk menjalankan mesin dan yang lainnya bertindak sebagai pendingin injector. Untuk memenuhi tujuan kedua ini, bahan bakar terus menerus mengalir melalui sistem bahan bakar mesin (engine’s fuel system ) dengan laju aliran yang jauh lebih tinggi dari yang dibutuhkan untuk hanya menjalankan mesin, contoh saluran bahan bakar ditunjukkan pada gambar. Bahan bakar yang
berlebih disalurkan kembali ke pompa bahan bakar ( fuel pump ) atau tangki penyimpanan tergantung pada aplikasi sistem bahan bakar.
Hampir semua mesin diesel mengandalkan sistem pendingin cair untuk mentransfer panas keluar dari blok dan dari dalam mesin seperti yang ditunjukkan pada Gambar. Sistem pendingin terdiri dari loop tertutup yang hampir sama dengan mesin-mesin mobil dan mengandung komponen-komponen utama seperti: pompa air ( water pump ), radiator (heat exchanger ), termostat, jaket air yang terdiri dari bagian-bagian pendingin di blok dan kepala silinder ( cylinder head ). Hanya sebagian dari energi yang terkandung dalam bahan bakar yang diberikan pada mesin dapat diubah menjadi tenaga mekanik sedang sebagian lagi tersisa sebagai panas. Panas yang tersisa tersebut akan diserap oleh bahan pendingin yang ada pada dinding-dinding bagian blok silinder yang membentuk ruang pembakaran, demikian pula bagian-bagian dari kepala silinder didinginkan dengan air. Sedangkan untuk piston didinginkan dengan minyak pelumas dan panas yang diresap oleh minyak pelumas itu kemudian disalurkan melewati pendingin minyak.
Karena mesin diesel memerlukan toleransi ketat untuk mencapai rasio kompresi dan karena kebanyakan mesin diesel baik turbo diesel (turbocharging or supercharging ), mengasup udara yang masuk ke mesin harus bersih, bebas dari kotoran dan sedingin mungkin. Untuk meningkatkan efesiensi turbocharged atau supercharged mesin, udara terkompresi harus didinginkan setelah dikompresi. Sistem asupan udara ( air
intake system ) dirancang untuk melaksanakan tugas ini (turbocharging dan supercharging dibahas kemudian). Sistem asupan udara bervariasi tapi biasanya salah satu dari dua jenis, basah atau kering.Dalam sistem asupan filter basah, seperti yang ditunjukkan pada gambar, udara dihisap atau digelembungkan melalui rumah filter yang mengandung minyak sehingga kotoran dalam udara dihilangkan dengan minyak dalam proses penyaring. Udara kemudian mengalir melalui sebuah bahan screentip untuk memastikan setiap minyak yang terbawa dipisahkan dari udara. Dalam sistem filter kering, kertas, kain atau bahan screen logam digunakan untuk menangkap dan menjebak kotoran sebelum memasuki mesin, mirip dengan tipe yang digunakan dalam mesin mobil. Selain membersihkan udara, sistem asupan udara biasanya didesain untuk mengasup udara segar sejauh mungkin dari mesin, biasanya dari luar ruangan mesin, agar pasokan udara untuk asupan mesin belum terpanaskan oleh panas dari mesin itu sendiri.Alasan untuk memastikan agar suplai udara sedingin mungkin adalah karena udara dingin lebih padat dari pada udara panas. Ini artinya bahwa persatuan volume udara sejuk memiliki lebih banyak oksigen dari pada udara panas. Dengan demikian udara sejuk memberikan lebih banyak oksigen untuk tiap silinder dari pada udara panas. Lebih banyak oksigen berakibat pembakaran bahan bakar lebih efisien dan lebih bertenaga. Setelah disaring, udara disalurkan oleh sistem asupan ke intake manifold mesin atau kotak udara. Manifold atau kotak udara adalah komponen yang mengarahkan udara segar ke masing-masing katup isap mesin. Jika mesin turbocharge atau supercharge, udara segar akan dikompresi dengan blower dan mungkin didinginkan sebelum memasuki saluran udara masuk ( intake manifold ). Sistem asupan juga berfungsi untuk mengurangi kebisingan aliran udara.
Turbocharging sebuah mesin terjadi ketika gas-gas buang mesin dipaksa melalui turbin atau impeller yang berputar dan terhubung dengan impeller kedua yang terletak di sistem asupan udara segar. Impeler di sistem asupan udara segar memampatkan udara segar. Udara terkompresi melayani dua fungsi: Fungsi Pertama, meningkatkan daya tersedia mesin dengan meningkatkan jumlah maksimum oksigen yang dipaksa masuk ke dalam setiap silinder. Hal ini memungkinkan jika lebih banyak bahan bakar diinjeksikan sehingga lebih besar tenaga yang diproduksi oleh mesin. Fungsi Kedua adalah untuk meningkatkan tekanan asupan. Hal ini meningkatkan pembilasan terhadap gas buang keluar dari silinder. Turbocharging umumnya ditemukan pada mesin empat langkah berdaya tinggi. Ini juga dapat digunakan pada mesin dua tak di mana peningkatan
tekanan asupan yang dihasilkan oleh turbocharger diperlukan untuk memaksa muatan udara segar ke dalam silinder dan membantu menekan gas buang keluar dari silinder. Supercharging mesin melakukan fungsi yang sama dengan turbocharging mesin. Perbedaannya hanya pada sumber daya yang digunakan untuk menggerakkan perangkat yang memampatkan udara segar masuk. Dalam sebuah mesin supercharger, udara biasanya dikompresi di dalam alat yang disebut blower. Blower digerakkan langsung melalui roda gigi dari crankshaft mesin. Jenis yang paling umum dari blower menggunakan dua rotor berputar untuk menekan udara. Supercharging lebih umum ditemukan di mesin dua langkah di mana tekanan yang lebih tinggi dari supercharger mampu menghasilkan sesuai dengan yang diperlukan.
Sistem pembuangan mesin diesel melakukan tiga fungsi: Pertama, saluran sistem pembuangan yang melewatkan gas-gas pembakaran dari mesin, di mana mereka ditipiskan oleh atmosfer setelah sebelumnya dicampur dengan air. Hal ini dilakukan didaerah sekitar mesin ditempatkan. Kedua, batas sistem pembuangan dan saluran gas-gas ke turbocharger, jika digunakan. Ketiga, sistem pembuangan yang memberikan peredaman knalpot (muffler ) digunakan untuk mengurangi kebisingan mesin
