Sistem transmisi tanpa menggunakan gearbox(direct diesel engine)

Tugas 3 Direct Diesel Transmission Fathin Muhammad Mahdhudhu

4216101007

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Perk apalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111

1. Introduction Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan Teknologi, maka kemajuan di bidang industri terutama dalam bidang permesinan, berbagai alat diciptakan untuk mempermudah dan menambah kenyamanan manusia dalam memenuhi kebutuhan. Salah satunya adalah di bidang permesinan, dimana dalam penggunaanya diperlukan pengetahuan tentang mesin tersebut dengan baik supaya selama pengoperasian mesin dapat berjalan seefektif dan seefisien mungkin. Dewasa ini mesin diesel mengalami perkembangan yang begitu pesat karena didukung tingkat kemajuan teknologi dan kualitas sumber daya manusia yang semakin meningkat. Penggunaan mesin diesel pada saat ini juga semakin meluas karena pemakian bahan bakar motor diesel lebih efesien apabila dibandingkan dengan motor bensin. Menurut Adji (2005), Diesel berasal dari nama seorang insinyur dari Jerman yang menemukan mesin ini pada tahun 1893, yaitu Dr. Rudolf Diesel. Pada waktu itu mesin tersebut tergantung pada panas yang dihasilkan ketika kompresi untuk menyalakan bahan bakar. Bahan bakar ini diteruskan ke silinder oleh tekanan udara pada akhir kompresi. Pada tahun 1924, Robert Bosch, seorang insinyur dari Jerman, mencoba mengembangkan pompa injeksi daripada menggunakan metode tekanan udara yang akhirnya berhasil menyempurnakan ide dari Rudolf Diesel. Keberhasilan Robert Bosch dengan mesin dieselnya tersebut sampai saat ini digunakan oleh masyarakat. Dalam mesin diesel, bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi. Sebelumnya udara yang diisap telah dikompresi dalam ruang bakar sampai tekanan dan temperatur menjadi naik. Naiknya tekanan dan temperatur mengakibatkan bahan bakar menyala dan terbakar sendiri. Untuk memperoleh tekanan kompresi yang tinggi saat putaran mesin rendah, banyaknya udara yang masuk ke dalam silinder harus besar tanpa menggunakan throttle valve untuk membatasi aliran dari udara yang dihisap. Dengan demikian dalam sebuah mesin diesel, output mesinnya dikontrol oleh pengontrol banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan. Penggerak utama kapal sendiri saat ini didominasi oleh motor diesel. Selain motor diesel, sebenarnya banyak pilihan prime mover-nya antara lain dengan menggunakan mesin uap (steam turbine), gas turbine, ataupu dengan nuklir. Namun, dalam beberapa tahun terakhir sistem propulsi kapal telah diadopsi sebagai sistem turbin uap gas dan sistem gabungan yang dapat mencapai efisiensi di atas 60% di darat dimana untuk sekarang ini hal itu adalah satu-satunya contoh dari sistem gabungan terhubung dengan efisiensi

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







Direct Diesel Transmission 2

terbesar. Tetapi, sistem ini membutuhkan bahan bakar lebih mahal, seperti oli mesin diesel. Oleh karena itu, mesin diesel masih yang paling umum digunakan sebagai mesin utama dalam aplikasi laut karena bahan bakar yang digunakan murah (bahan bakar minyak heave), efisiensinya juga tinggi dari semua mesin panas. Gas dari knalpot mesin diesel meninggalkan energi besar yang dapat digunakan dalam perangkat lain (mesin), sehingga meningkatkan efisiensi sistem mesin dan mengurangi emisi zat ke atmosfir. Oleh karena itu diesel adalah penggerak yang paling sesuai dengan kebutuhan kapal-kapal niaga. (Book Antiqua, 9pt, normal)

2. Transmisi Langsung Sistem transmisi langsung bias dikatakan sitem trasnmisi yang sangat mudah pemakainannya dan mudah dalam perawatannya karena dalam sistem ini dasarannya hanya ada motor penggerak dan si penggerak ,dan untuk menyambungkan kedua benda tersebut terdapat poros yang menghubunginya. Daya yang dihasilkan oleh motor penggerak akan diteruskan ke poros, lalau dari poros akan langsung menggerakan penggeraknya. Dalam konstruksinya, peletakan ketiga komponen ini harus segaris dan biasanya diletakan serendah-rendahnya dengan bagian kapal karena semakin diletakan dibagian yang tinggi akan menimbulkan getaran,resiko kecelakaan yang besar,dan gaya berat yang ditimbulkan oleh mesin lebih besar jika diletakan di bagian yang tinggi. Dalam dunia perkapalan, sistem motor yang digunakan adalah dengan main engine biasanya kebanyakan kapal menggunakan diesel engine karena diesel engine memiliki evisiensi yang cukup besar dan cocok digunakan untuk kapal-kapal kapal-ka pal yang membutukan daya yang besar. ). Pada point sistem trasnmisi langsung banyak menyimpulkan bahwa sistem trasnmisi langsung adalah sistem dimana pada kapal tidak menggunakan gearbox. ya bisa dikatakan seperti itu, karena jika tidak ada gearbox maka laju daya dari motor langung menuju propeller dengan sambungan si porosnya. Untuk itu kita bisa tau pada sistem trasnmisi langsung ini tidak menggunakan gearbox,dan apabila menggunakan gearbox maka namanya bukan sistem trasnmisi langung melainkan sistem transmisi tidak langsung dimana sistem transmisi tidak langsung dari sistem motor sebelum ke penggerak ada alat terlebih dahulu yang melewati salah satu contoh adalah gearbox. Bicara soal mesin yang digunakan pada sistem trasnmisi langsung ini adalah kebanayakan mesin low speed diesel engine. Karena mesin low speed diesel memiliki evisiensi yang besar dan penggunakan bahan bakar yang bagus dibanding yang lain. Sitem transmisi langsung ini biasanya digunakan pada kpala-kapal besar yang membutuhkan daya yang besar dalam pengerjaannya







Direct Diesel Transmission

3

Gambar 1. Transmisi langsung(tanpa gearbox)

Gambar 2. Transmisi tidak langsung(dengan gearbox)

3. Mesin diesel transmisi langsung Mesin diesel transmisi atau bisa disebut Direct diesel engine adalah jenis mesin diesel yang tidak memerlukan gear box untuk menyampungkan ke shaft. Mesin ini memiliki putaran rpm yang rendah sehingga tidak diperlukanya gear box (untuk mereduksi rpm main engine) sebagai sistem transmisinya. Untuk itu sistem transmisi ini cocok menggunakan low speed engine karena low speed engine memiliki putaran yang rendah dan menghasilkan daya yang cukup besar. Tetatapi jika menggunakan low seped engine dan tanpa gearbox maka ada konsekuensi lain yaitu kapal hanya bisa maju tapi tidak bisa mundur, dan itu sangat bahaya karena bisa meningkartkan resiko kecelakaan pada kapal. Oleh karena itu pada mesin penggeraknya harus dapat berfungsi untuk memundurkan kapal.








Gambar 3. Low speed diesel engine Direct diesel lebih dikenal dengan low speed diesel engine. Mesin ini umumnya jenis mesin 2 langkah atau bisa disebut 2 tak. Mesin 2 tak ini maksudnya adalah, untuk memperoleh 1x usaha, dibutuhkan 1x putaran crankshaft dan 2x gerakan piston (turun & naik). Pada mesin 2 tak, konstruksi mesinnya cukup sederhana, di mana terdapat piston, crankcase, katup masuk berupa membran, saluran bilas, dan saluran buang.








5

Cara kerja mesin 2 tak yaitu Langkah pertama Piston bergerak dari TMA ke TMB.Saat bergerak dari TMA ke TMB, piston akan menekan ruang bilas yang berada di bawahnya. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB akan semakin meningkat pula tekanan di ruang bilas.Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan di dalam ruang bilas akan terpompa masuk ke dalam ruang bakar, sekaligus mendorong keluar gas yang ada di dalam ruang bakar menuju lubang pembuangan. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas menuju ke dalam ruang bakar.

Gambar 5. Cara kerja mesin 2 tak piston akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi.Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak di dalam ruang bakar.Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi akan menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi tidak terjadi saat piston sampai ke TMA, melainkan terjadi sebelumnya. Ini dimaksudkan agar puncak tekanan akibat pembakaran dalam ruang bakar bisa terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB, karena proses pembakaran membutuhkan waktu untuk bisa membuat gas terbakar dengan sempurna oleh nyala api busi.








Dari pengertian sistem transmisi langung bisa kita pahami jika kapal tidak memakai gearbox maka dalam menjalankan sistem propulsinya terdapat komponen yaitu poros,mesin maine engine, proppeler, dan bantalan.

Gambar 6. Sistem propulsi tanpa gearbox(langsung) 1. Poros Poros/poros baling-baling mempunyai fungsi sebagai penerus tenaga mekanik dari mesin induk kebaling-baling sehingga dapat menghasilkan tenaga dorong pada kapal. Yang perlu diketahui adalah bahwa kedudukan poros propeller dengan mesin induk adalah harus segaris atau dengan kata lain harus dalam satu garis sumbu. Jika kelurusan garis atau sumbu poros dan mesin induk belum tercapai maka perlu dibuat tambahan dudukan untuk mesin atau mengurangi tinggi dengan jalan mengurangi tebal bantalan, asalkan tebal bantalan masih dalam batas yang memenuhi kriteria tebal minimum suatu bantalan. Bantalan juga digunakan untuk mengurangi terjadinya getaran pada poros yang mengakibatakan berkurangnya efektifitas poros propeller juga untuk menghindari terjadinya deformasi pada poros propeller. Pada umumnya poros poros baling-baling dibagi dibagi menjadi 3 bagian bagian yaitu, Poros tekan, poros antara, dan yang terakhir poros ekor. Bagian-bagian ini punya peranan atau fungsi masing-masing. fungsi dan dan penjelasannya adalah sebagai berikut : a) Poros tekan, tekan, adalah poros poros yang berfungsi berfungsi untuk mencegah mencegah timbulnya gaya gaya aksial yang disebabkan oleh adanya gaya dorong dari baling-baling yang dapat mengakibatkan kerusakan pada motor induk. Pada kapal-kapal yang berukuran kecil poros tekan dan bantalan sudah terdapat didalam kotak roda gigi (gear box) yang biasanya sudah di hubungkan dengan motor induk. b) Poros antara mempunyai fungsi untuk menghubungkan poros tekan dengan poros ekor, dimana penyambungnya dilakukan dengan kopling atau flens. Tetapi pada kapal-kapal yang menggunakan motor yang letaknya terlalu jauh dari buritan kapal,maka poros antara dapat dipasang dipasang lebih dari satu satu dengan tujuan untuk mempermudah mempermudah dalam waktu pemasangan dan pembongkaran pada saat perbaikan c) Poros ekor, bagian poros yang terakhir ini berfungsi sebagai tempat dudukan dari baling-baling atau propeller, dimana pada bagian ujung poros ini diberi cela pengunci mur dan ulir yang berlawanan arah dengan putaran poros baling-baling agar pada saat










7

terletak pada kedudukan baling-baling. Biasanya kekuatan pen/pasak lebih rendah dari material atau bahan dari baling-baling dengan tujuan apabila terjadi hentakan atau benturan yang keras terhadap baling-baling pada saat sedang beroperasi, maka pin/pasak tersebut akan lebih dahulu rusak sehingga kerusakan yang lain dapat di hindarkan. Utuk menghindari terjadinya kerusakan adalah bijaksana jika setiap kali jadwal pencabutan Poros Propeller disaat kapal melakukan Docking (umumnya saat Survey Spesial) harus dilakukan pemeriksaan kelurusan dari Poros Propeller.

Gambar 7. Poros di dalam kapal ka pal 2. Main engine Main engine yang sering dugunakan adalah dengan diesel engine sebagai sumber daya yang nantinya akan menggerakan propeller melalui poros. Dari kebanyakan kapal memang mesin diesel sangat sering digunakan terutama untuk kapal-kapal besar, karena diesel sendiri sangat evisien dan irit bahan bakar. Pada materi sebelumnya kita sudah membahas membahas








Gambar 8. Kapal bertenaga nuklir








9

Gambar 10. Kapal bertenaga turbin uap 3. Propeller Propeler(baling-baling) adalah kitiran untuk menjalankan kapal. Kitiran ini memindahkan tenaga dengan mengkonversi gerakan rotasi menjadi daya dorong untuk menggerakkan sebuah kendaraan seperti kapal atau kapal selam untuk melalui suatu massa seperti air dengan memutar dua atau lebih bilah kembar dari sebuah poros utama. Bilahbilah dari sebuah propeler berperan sebagai sayap berputar, dan memproduksi gaya yang mengaplikasikan Prinsip Bernoulli dan Hukum gerak Newton, menghasilkan sebuah perbedaan tekanan antara permukaan depan dan belakang bilah tersebut. Tipe suatu kapal sangat berpengaruh terhadap pendesaianan propeller karena untuk beberapa tipe kapal digunakan desian propeller yang khusus. Ada macam-macam jenis propeller yang digunakan dalam kapal, kembali lagi pada kebutuhan dan jenis kapal tersebut.








Macam jenis propeller yang digunakan dalam kapal, kembali lagi pada kebutuhan dan jenis kapal tersebut, jenis propeller yang biasa digunakan antara lain : a) Fixed Pitch Propeller (FPP) Fixed Pitch Propeller (FPP) atau yang disebut tipe baling-baling dengan pitch tetap. Tipe propeller ini biasa digunakan untuk kapal besar dengan rpm relatif rendah dan torsi yang dihasilkan tinggi, pemakaian bahan bakar lebih ekonomis, noise atau getaran minimal, dan kavitasi minimal.

Gambar 12. Fixed Pitch Pitch Propeller(FPP) Propeller(FPP) Propeller tipe ini adalah jenis baling-baling paling banyak digunakan pada kapal laut. FPP menghasilkan gaya dorong melalui gaya lift yang dihasilkan oleh blade balingbaling. Bagian blade propeller yang digunakan mirip dengan airfil yang bekerja pada beberapa sudut aliran fluida. b) Controllable Pitch Propeller (CPP) Controllable Pitch Propeller (CPP) atau tipe propeller dengan pitch yang dapat diubah-ubah. Propeller ini merupakan baling-baling kapal dengan langkah daun propeller yang dapat diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan misalnya untuk rpm rendah biasa digunakan pitch yang besar dan rpm tinggi digunakan pitch yang rendah.








11

Gambar 13. Controllable Pitch Propeller (CPP) Baling-baling CPP juga efektif digunakan bila kapal manuver serta gerak mundur dengan hanya mengubah putaran atau mengubah arah pitch baling-baling pada putaran konstan. Hal ini secara signifikan dapat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mengubah arah dorong kapal serta dapat menciptakan pemakaian bahan bakar seefektif mungkin. Tipe propeller ini biasanya digunakan oleh kapal ikan dan kapal tug boat. Namun yang perlu diingat bahwa CPP hanya memiliki satu desain pitch, mengubah posisi pitch berarti mengurangi efisiensi baling-baling. c) Azimuth Thrusters Azzimuth thruster digunakan untuk mempermudah kapal dalam manuver, namun pemakaian alat penggerak dengan posisi berada di bagian atas sehingga memberi tempat yang lebih lapan untuk menempatkan penggerak utamanya, baik berupa motor diesel atau motor listrik. Propeller tipe ini sering disebut sebagai baling-baling dengan poros penggerak vertikal. Hal ini memungkinkan untuk memutar baling-baling dapat menghasilkan daya dorong dengan arah yang diperlukan.

Gambar 14. Azimuth Thrusters Pada motor diesel 2 tak dengan slow speed enginee maka system olah gerak baling










dari engine maker, sehingga saat ahead fuel cam yang bekerja berarti arah putar crank shaft ke kanan, sedangkan saat astern fuel cam bekerja berarti arah putar crankshaft ke kiri dengan demikian posisi kapal dapat bergerak maju atau mundur. 4. Bantalan Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Bantalan mengubah energi mekanik di poros berputar menjadi energi mekanik untuk mendorong kapal. Bantalan harus mentransfer gaya dorong ke lambung saat berlayar baik ke depan dan ke depan.

Gambar 15. Bantalan








13

5. Keuntungan dan kerugian sistem transmisi langsung - Keuntungan 1. .Kualitas mesin yang bagus Dalam sistem transmisi langsung kita sudah membahas jika mesin yang digunakan adalah kebanyakan mesin diesel yang notabene mesin diesel adalah memiliki evisiensi yang bagus dan irit dalam bahan bakar. Selain evisien, diesel sudah terkenal dengan memiliki daya yang besar dan cocok digunakan pada kapal-kapal yang membutuhkan tenaga yang besar.

Gambar 16. Mesin diesel 2.

Perawatan mudah Karena tidak menggunakan gearbox , bisa dikatakan perawatan jauh lebih mudah dikarenakan sistem dan rangkain yang terpasang tidak banyak. Dan bisa








seperti jika menggunakan gearbox/sistem trasnmisi tidak langsung yang harus menambahkan biaya instalasinya.

Gambar 18. Uang yang dikeluarkan relatif sedikit -Kerugian 1. Ruang yang terbatas Karena kebanyakan sistem transmisi langsung menggunakan low speed diesel yang memiliki ukuran paling besar dibandingkan medium speed atau high speed, maka ruangan yang dibutuhkan juga harus lebih besar. Dan peletakannya akan menguras tempat hanya untuk main engine.








15

medium speed, high speed, atau mesin-mesin lainnya. Dan jika mesin semakin besar otomatis biaya yang dikeluarkan untuk membeli mesin tersebut juga semakin mahal.

Gambar 20. Biaya membeli mesin banyak 3.

Tidak ramah lingkungan Karena pada sisem transmisi ini masih menggunakan mesin diesel yang gas buangnya masih belum baik dan pengeluarannya pengeluarannya masih bewarna bewarna hitam. Hal ini tentu dapat mencemari lingkungan yang ada.








engineer banyak yang merekomendasikan untuk menggunakan sistem transmisi ini, maka dengan otomatis prospek kedepan trasnmisi ini akan jauh lebih baik.

7. Conclusion Sistem transmisi langsung merupakan sebuah sistem yang bekerja menyalurkan daya yang dihasilkan oleh mesin penggerak utama ( prime mover ) tanpa menggunakan gears atau belt. Sistem ini bekerja dengan cara langsung menggerakan shaft yang terhubung dari main engine hingga meunuju propeller boss jika sistem ini digunakan pada kapal. Pada sistem ini mesin yang digunakan adalah mesin yang mempunyai jumlah putaran mesin yang rendah sehingga tidak memerlukan reduction gear agar sistem tersebut bekerja. Sistem ini biasanya digunakan pada kapal-kapal berukuran sangat besar yang memerlukan mesin yang sangat kuat dan mampu menghasilkan daya yang sangat tinggi namun tidak harus menghasilkan kecepatan yang tinggi. Yang diutamakan pada sistem ini adalah daya yang dikeluarkan oleh mesin tinggi namun jumlah putaran mesinnya rendah

8. References Taylor, D. A. Introduction to Marine Engineering. Elsevier, 0750625309, Britain

http://fastnlow.net/cara-kerja-mesinhttp://fastnlow.n et/cara-kerja-mesin-2-tak-dan-4-tak/ 2-tak-dan-4-tak/ http://www.pip-semarang.ac.id/artikel_kap http://www.pip-s emarang.ac.id/artikel_kapal_selam.htm al_selam.htm http://ponksolong.blogspot.co http://ponksol ong.blogspot.co.id/2013/10/fungsi-rangkaian.id/2013/10/fungsi-rangkaian-

Sistem transmisi tanpa menggunakan gearbox(direct diesel engine)

Recommend Documents