BAB 1

PENJELASAN UMUM PESAWAT KAPAL

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, berhasil menyelesaikan/melengkapi tugas-tugas dan latihan dari bab ini, Saudara dapat menjelaskan secara umum mengenai pesawat kapal, sejarah perkembangan mesin/motor dan klasifikasi pesawat kapal.

KRITERIA PENILAIAN

Keberhasilan Saudara dalam menguasai bab ini dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut :

1. Mampu menjelasan secara umum mengenai pesawat kapal.

2. Mampu menjelaskan sejarah perkembangan mesin/motor.

3. Mampu mengklasifikasikan pesawat kapal.

SUB POKOK BAHASAN

1. Pengertian Pesawat Kapal

2. Sejarah Perkembangan Mesin/Motor

3. Klasifikasi Pesawat Kapal

SUMBER PUSTAKA

A. Buku Utama :

Aliredjo, Subroto., (2006). Materi Pengetahuan Mesin Kapal Perikanan, Diktat Pelatihan (tidak dipublikasikan), Jakarta : Pusat

1. Pendidikan Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan.

2. Karyanto, E., (2002). Panduan Reparasi Mesin Diesel, Dasar Operasi Service, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

3. Karyanto, E., (2001). Teknik Perbaikan, Penyetelan, Pemeliharaan, Trouble Shooting Motor Diesel, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

B. Buku Penunjang :

1. Nugroho, Amien., (2005). Ensiklopedi Otomotif, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

2. Maleev, V.L., (1991). Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel, Jakarta : PT. Erlangga.

PENDAHULUAN

Di masa sekarang sudah jarang kita temukan kapal-kapal yang menggunakan layar sebagai tenaga penggeraknya. Coba kita bayangkan apabila kapal layar yang akan mengangkut minyak sebanyak 50.000 ton, seberapa besar layar dan seberapa tinggi tiangnya untuk melayani keperluan itu? Atau coba kita bayangkan juga apabila kapal-kapal milik PT. Pelni sekarang masih menggunakan dayung dan tenaga manusia untuk menggerakkannya, seberapa banyak pendayung yang diperlukan untuk mengangkut 5.000 penumpang dan berapa lama waktu yang ditempuh untuk perjalanan Pontianak – Jakarta?

Akan tetapi sekarang kapal-kapal sudah mampu mengangkut minyak dengan bobot puluhan ribu bahkan ratusan ribu ton dari satu Negara ke Negara lain dengan waktu yang relatif singkat. Sekarang, kapal juga bisa menarik anjungan minyak yang besarnya sama dengan gedung bertingkat 20. Dari mana tenaga yang digunakan untuk menggerakkan kapal dengan bobot yang sedemikian besar itu? Jawabannya yang pasti bukan dengan layar atau dayung akan tetapi dengan mesin/motor yang pertama kali dirancang pada Abad ke 19.

Mesin mulai dari mesin uap, mesin gas, motor bakar dan mesin jet sekarang merupakan penemuan yang sangat penting didunia ini. Karena motor dapat menghasilkan keluaran berupa tenaga atau energi yang sangat besar dan dapat dimanfaatkan manusia untuk berbagai aspek kehidupan.

Segala jenis permesinan yang ada di kapal dapat kita sebut pesawat kapal. Pesawat kapal mencakup mesin penggerak kapal, mesin bantu kapal seperti generator listrik dan mesin kemudi serta khusus untuk kapal penangkap ikan termasuk juga mesin bantu penangkapan seperti winch trawl dan line hauler.

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengertian pesawat kapal, sejarah singkat perkembangan mesin/motor dan klasifikasi pesawat kapal.

URAIAN MATERI

1.1 Pengertian Pesawat Kapal

Kapal, sejak pertama diciptakan hanya menggunakan layar dan angin sebagai media penggeraknya, atau bahkan hanya mengandalkan tenaga manusia untuk mendayung agar kapal itu bargerak. Akan tetapi sekarang telah kita temukan mesin-mesin yang canggih sebagai tenaga penggerak kapal. Fungsi tenaga manusia untuk mendayung kapal dan angin untuk mendorong layar sudah digantikan dengan mesin-mesin yang memiliki tenaga yang lebih besar untuk menggerakkan kapal. Mesin (Engine) adalah gabungan dari alat-alat yang bergerak (dinamis) dan alat-alat yang tidak bergerak (statis) yang apabila bekerja dapat menimbulkan tenaga atau energi.

Pesawat kapal merupakan suatu instalasi mesin di kapal baik itu mesin sebagai tenaga penggerak kapal maupun mesin-mesin bantu yang berfungsi sebagai instalasi penunjang yang penting sekali untuk pengoperasian kapal baik saat kapal berlabuh di dermaga, berlayar, operasi penangkapan ikan dan labuh jangkar.

Ruang lingkup pesawat kapal khususnya untuk kapal penangkap ikan adalah mesin penggerak kapal (dalam hal ini motor diesel karena paling banyak digunakan sebagai penggerak kapal), mesin bantu kapal (seperti : generator listrik, pompa-pompa, mesin kemudi, mesin jangkar) dan mesin bantu penangkapan (seperti : trawl winch, line hauler, power block).

1.2 Sejarah Perkembangan Mesin/Motor

Pada tahun 1860, Lenoir (Perancis) berhasil membuat mesin gas bersiklus dua langkah. Pada mesin tersebut katup isap menutup menjelang akhir langkah torak dari TMB (Titik Mati Bawah) ke TMA (Titik Mati Atas). Pada saat itulah gas pembakaran dinyalakan dan dibakar dengan bunga api listrik. Jadi, pembakaran gas tersebut dalam kondisi tekanan atmosfer atau tanpa kompresi. Akibatnya, tidak dapat dihasilkan daya dan efisiensi tinggi.

Pada tahun 1862, Beau de Rochas (Perancis) memperbaiki penemuan Lenoir dengan memberikan kompresi kepada gas sebelum dinyalakan. Ternyata hasilnya lebih baik, walaupun belum memuaskan. Pada tahun 1876 teori penyalaan gas dengan kompresi itu dikembangkan oleh Nikolaus Otto (Jerman) dengan menciptakan motor gas dengan empat langkah pada siklus kerjanya. Mesin empat langkah adalah mesin yang dalam satu siklus kerjanya dilakukan dalam empat langkah torak pada dua putaran poros engkol. Dalam hal ini energi hasil pembakaran bahan bakar mendorong torak pada langkah ekspansi saja. Adapun ketiga langkah lainnya karena energi kinetis dari roda gaya. Siklus kerja ini dinamakan siklus Otto.

Pada tahun 1879, Dugald Clark (Inggris) menemukan penyempurnaan mesin dua langkah pada siklus kerja. Mesin dua langkah adalah mesin yang dalam satu siklus kerjanya dilakukan dalam dua langkah torak pada satu putaran poros engkol.

Pada tahun 1890, Herbert Acktoyd Stuard (Inggris) membuat mesin dengan bahan bakar minyak tanah, menggunakan penguap dan kepala pijar untuk membakar bahan bakar. Setiap akhir langkah kompresi minyak disemprotkan ke dalam tabung kepala pijar sehingga menguap dengan cepat dan terbakar sendiri didalam silinder.

Dengan berdasarkan penemuan diatas, para peneliti terus mengembangkan dengan pemyempurnaan-penyempurnaan pada sistem karburator dan busi (penghasil bunga api listrik) pada motor dewasa ini. Karena penemuan Nikolaus Otto dianggap sebagai awal penyempurnaan proses motor bakar maka proses motor bakar pada umumnya disebut proses Otto.

Kemudian Rudolf Diesel (Jerman) merancang dan membuat motor bakar yang berbeda. Rancangannya adalah menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara di dalam silinder yang sudah bertekanan tinggi akibat proses kompresi. Pembakaran terjadi tanpa perlu penyalaan oleh busi, melainkan hanya akibat kompresi mesin saja. Bahan bakar yang digunakan juga berbeda, yaitu bahan bakar yang mempunyai bentuk molekul panjang sehingga sangat sensitive terhadap tekanan tinggi dan mudah terbakar sendiri bila bercampur dengan udara bertekanan tinggi. Bahan bakar ini disebut minyak diesel atau minyak solar. Motor bakar semacam ini disebut sebagai mesin diesel atau compression ignition engine. Mesin diesel ini dipatenkan pada tahun 1892, terdiri dari mesin diesel dengan tipe 4 langkah dan 2 langkah dengan efisiensi yang bisa mencapai sekitar 40%.

Karena berbentuk sederhana dan harganya murah, maka mesin diesel banyak dipakai dalam bidang industri (generator) dan otomotif (bus, truk) dan transportasi laut (kapal).

Penggunaan mesin diesel untuk melayani kapal dimulai tahun 1923 dan sedikit demi sedikit makin popular. Instalasi mesin diesel dalam angkutan penumpang menyeberangi samudera dimulai tahun 1924. Saat ini mesin diesel banyak kita temukan sebagai tenaga penggerak pada kapal barang, kapal tunda, kapal keruk, feri, kapal selam, kapal nelayan dan berbagai kapal lain.

1.3 Klasifikasi Pesawat Kapal

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa pesawat kapal merupakan suatu instalasi mesin di kapal baik itu mesin sebagai tenaga penggerak kapal maupun mesin-mesin bantu yang berfungsi sebagai instalasi penunjang yang penting sekali untuk pengoperasian kapal baik saat kapal berlabuh di dermaga, berlayar, operasi penangkapan ikan dan labuh jangkar.

yaitu pesawat atau permesinan yang tenaganya tidak digunakan untuk menggerakkan kapal akan tetapi sangat penting untuk menunjang kelancaran pengoperasian kapal tersebut baik saat berlabuh di dermaga, pelayaran, operasi penangkapan ikan dan labuh jangkar. Biasa pesawat ini disebut juga dengan istilah Machine.

1.3.1 Klasifikasi Pesawat Tenaga

Pesawat tenaga yaitu pesawat yang dapat membangkitkan daya oleh pesawat itu sendiri dengan merubah suatu bentuk energi menjadi energi mekanis. Pesawat tenaga itu sendiri terbagi menjadi 2 macam, yaitu :

a. Pesawat Tenaga Panas

Pesawat tenaga panas atau sering disebut juga dengan motor bakar adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanik yang diperoleh dengan cara proses pembakaran bahan bakar.

b. Pesawat Tenaga Dingin

Pesawat tenaga dingin adalah instalasi mesin yang menggunakan media dingin seperti air dan angin yang bisa menghasilkan energi untuk melakukan kerja mekanik. Pada pesawat tenaga dingin tidak ada proses pembakaran bahan bakar. Contoh pesawat tenaga dingin adalah turbin air dan kincir angin.

1.3.2 Klasifikasi Non Pesawat Tenaga

Non pesawat tenaga yaitu pesawat yang hanya mampu meneruskan energi yang diterimanya ke alat atau pesawat lain, jadi tidak dapat membangkitkan daya sendiri. Non pesawat tenaga juga dibagi menjadi 2 macam, yaitu :

a. Pesawat Bantu Kapal

Pesawat bantu kapal adalah permesinan kapal yang berfungsi untuk menunjang pengoperasian kapal baik saat berlabuh maupun saat berlayar (sailing). Output mesin berupa energi tidak digunakan untuk menggerakkan kapal. Contoh pesawat bantu kapal adalah generator listrik, pompa-pompa, mesin kemudi, mesin jangkar dan mesin bongkar muat.

b. Pesawat Bantu Penangkapan

Pesawat bantu penangkapan adalah permesinan kapal yang berfungsi untuk menunjang dan mempermudah proses penangkapan ikan (fishing) di laut pada kapal–kapal penangkapan ikan. Contoh pesawat bantu penangkapan pada kapal-kapal penangkap ikan adalah trawl winch untuk menggulung tali warp dan menarik jaring pada alat tangkap trawl, line hauler untuk menarik tali utama (main line) pada alat tangkap long line, power block untuk menarik jaring pada alat tangkap purse seine dan slow belt conveyor (instalasi ban berjalan) untuk keperluan penanganan ikan hasil tangkapan.

1.3.3 Klasifikasi Pesawat Tenaga Panas

a. Pesawat Tenaga Pembakaran Dalam

Pesawat tenaga pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) adalah suatu pesawat yang energi untuk kerja mekaniknya diperoleh dari hasil pembakaran bahan bakar yang dilakukan di dalam silinder motor itu sendiri. Contoh pesawat tenaga pembakaran dalam adalah motor diesel, motor bensin dan turbin gas.

b. Pesawat Tenaga Pembakaran Luar

Pesawat tenaga pembakaran luar (External Combustion Engine) adalah suatu pesawat yang energi untuk kerja mekaniknya diperoleh dengan proses pembakaran bahan bakar yang terjadi di luar mesin. Contoh pesawat tenaga pembakaran luar adalah turbin uap dan mesin uap torak.

Untuk lebih jelasnya mengenai klasifikasi pesawat kapal maka dapat dilihat pada diagram bercabang pada halaman berikutnya.

RANGKUMAN

Mesin (Engine) adalah gabungan dari alat-alat yang bergerak (dinamis) dan alat-alat yang tidak bergerak (statis) yang apabila bekerja dapat menimbulkan tenaga atau energi.

Nikolaus Otto ( Jerman) merupakan penemu mesin pembakaran dalam yang dipatenkan pada tahun 1876. Dalam perkembanganya Otto juga menciptakan motor bakar bertekanan atmosfer. Campuran bahan bakar dan udara atmosfer dimasukkan ke dalam silinder kemudian dinyalakan dengan busi. Sehingga Nikolaus Otto juga dikenal sebagai pencipta motor bensin.

Rudolf Diesel adalah insinyur Jerman yang mengembangkan sistem pembakaran dalam. Rancangannya adalah menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara di dalam silinder yang sudah bertekanan tinggi akibat langkah kompresi. Pembakaran yang terjadi tanpa perlu penyalaan oleh busi dan bahan bakar yang digunakan adalah minyak solar. Motor bakar semacam ini disebut motor diesel dan dipatenkan pada tahun1892.

Secara garis besar pesawat kapal dapat digolongkan menjadi 2 macam. Yang pertama adalah pesawat tenaga, yaitu pesawat atau mesin yang menghasilkan output berupa tenaga atau energi untuk menggerakkan kapal. Biasa pesawat ini disebut dengan istilah Main Engine. Yang kedua adalah non pesawat tenaga, yaitu pesawat atau permesinan yang tenaganya tidak digunakan untuk menggerakkan kapal akan tetapi sangat penting untuk menunjang kelancaran pengoperasian kapal tersebut baik saat berlabuh di dermaga, pelayaran, operasi penangkapan ikan dan labuh jangkar. Biasa pesawat ini disebut juga dengan istilah Auxiliary Engine.

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat !

1. Gabungan dari alat-alat yang bergerak (dinamis) dan alat-alat yang tidak bergerak (statis) yang apabila bekerja dapat menimbulkan tenaga atau energi adalah pengertian dari :

a. Turbo

b. Pesawat

c. Mesin

d. Kincir

2. Penemu pertama mesin gas bersiklus dua langkah adalah :

a. Lenoir

b. Dugald Clark

c. Nikolaus Otto

d. Rudolf Diesel

3. Motor bakar bertekanan atmosfer yang mana campuran bahan bakar dan udara atmosfer dimasukkan ke dalam silinder kemudian dinyalakan dengan busi adalah penemuan Nikolaus Otto yang dipatenkan tahun :

a. 1860

b. 1876

c. 1892

d. 1945

4. Rudolf Diesel adalah penemu mesin diesel atau compression ignition engine, yang menggunakan bahan bakar apa :

a. Minyak tanah

b. Avtur

c. Bensin

d. Solar

5. Berikut ini termasuk pesawat kapal, kecuali :

a. Motor diesel

b. Mesin hitung

c. Generator listrik

d. Mesin jangkar

6. Fungsi dari power block adalah :

a. Alat bantu penarikan jaring pada alat tangkap trawl

b. Alat bantu bongkar muat barang

c. Alat bantu penarikan tali pada alat tangkap long line

d. Alat bantu penarikan jaring pada alat tangkap purse seine

7. Berikut ini adalah pernyataan yang benar mengenai pesawat tenaga dingin adalah :

a. Pesawat tenaga yang hanya beroperasi pada iklim bersuhu dingin

b. Pesawat tenaga yang menggunakan media dingin seperti air dan angin yang bisa menghasilkan energi untuk melakukan kerja mekanik

c. Pesawat tenaga yang berfungsi untuk membekukan ikan

d. Pesawat tenaga yang mampu mengubah energi listrik menjadi pancaran air untuk mendorong kapal

B. Jawablah dengan jelas, singkat dan tepat !

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pesawat kapal!

2. Apa pengaruh penciptaan dan perkembangan mesin/motor terhadap perkembangan teknologi perkapalan ?

3. Apa yang membedakan mesin ciptaan Rudolf Diesel dengan mesin-mesin yang telah diciptakan sebelumnya ?

4. Jelaskan secara jelas dan singkat klasifikasi pesawat kapal !

5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pesawat bantu penangkapan dan berikan contoh beserta kegunaannya masing-masing !

BAB II

INSTALASI TENAGA KAPAL

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, menyelesaikan soal-soal latihan pada bab ini, Saudara mampu menguraikan pengertian instalasi tenaga kapal, susunan instalasi tenaga kapal dan fungsi tiap-tiap bagian dari instalasi tenaga kapal tersebut.

KRITERIA PENILAIAN

1. Mampu menjelaskan pengertian instalasi tenaga kapal

2. Mampu menggambarkan instalasi tenaga kapal

3. Mampu menjelaskan susunan instalasi tenaga kapal

4. Mampu menjelaskan fungsi tiap-tiap bagian dari instalasi tenaga kapal

SUB POKOK BAHASAN

1. Pengertian Instalasi Tenaga Kapal

2. Susunan Instalasi Tenaga Kapal

3. Motor Induk (Main Engine)

4. Kotak Roda Gigi (Gear Box)

5. Poros Baling-baling (As Propeller)

6. Bantalan Poros Baling-baling dan Tabung Poros Belakang (Stern Tube)

7. Baling-baling (Propeller)

SUMBER PUSTAKA

A. Buku Utama :

1. Aliredjo, Subroto., (2006). Materi Pengetahuan Mesin Kapal Perikanan, Diktat Pelatihan (tidak dipublikasikan), Jakarta : Pusat Pendidikan Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan.

2. Anonimous., (1980). Buku Petunjuk 3 Mesin Diesel Yanmar, Jakarta : Yanmar.

3. Arismunandar, Wiranto dan Tsuda, Koichi., (2004). Motor Diesel Putaran Tinggi, Jakarta : PT. Pradya Paramita.

B. Buku Penunjang :

1. Dwiyatmo, Emil Fris., (2006). Rangkaian Penggerak Kapal, Diktat Kuliah (tidak dipublikasikan), Jakarta : Sekolah Tinggi Perikanan.

2. Nugroho, Amien., (2005). Ensiklopedi Otomotif, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

PENDAHULUAN

Seperti sudah dibahas pada Bab sebelumnya bahwa teknologi motor penggerak kapal sudah sangat berkembang pesat sampai saat ini. Umumnya kapal-kapal menggunakan motor diesel sebagai tenaga penggeraknya. Hal ini disebabkan karena motor diesel awet, daya yang dihasilkan besar dan pengggunaan bahan bakar yang murah. Akan tetapi sebagai tenaga penggerak, motor diesel tidak dapat bekerja sendiri. Sebenarnya yang menyebabkan pergerakan kapal, baik maju maupun mundur adalah karena perputaran propeller yang mendorong air. Untuk bisa berputar maka propeller perlu dihubungkan dengan motor karena propeller mustahil dapat berputar dengan sendirinya. Sebagai penghubung antara motor dan propeller diperlukan suatu as atau poros. Oleh sebab itu susunan dari bagian-bagian penggerak kapal mulai dari motor sampai propeller dinamakan instalasi tenaga kapal.

Pada Bab ini akan dijelaskan mengenai instalasi tenaga kapal yang intinya menjelaskan bagaimana propeller kapal dapat berputar untuk mengolah gerak kapal.

URAIAN MATERI

2.1 Pengertian Instalasi Tenaga Kapal

Instalasi tenaga kapal yaitu instalasi yang berfungsi untuk menggerakkan kapal baik maju maupun mundur. Instalasi ini terdiri dari bagian-bagian pokok yaitu mesin utama (main engine), kotak roda gigi (gear box), poros baling-baling, bantalan poros, tabung poros belakang (stern tube) dan baling-baling.

Secara lebih luas instalasi tenaga kapal dapat juga diartikan susunan atau gabungan dari komponen-komponen permesinan kapal yang berfungsi sebagai sumber tenaga untuk mengolah gerak kapal.

2.2 Susunan Instalasi Tenaga Kapal

Berdasarkan pengertian diatas maka instalasi tenaga kapal tersusun dari 6 bagian utama, yaitu :

a. Motor/mesin utama (main engine)

b. Kotak roda gigi (gear box)

c. Poros baling-baling (as propeller)

d. Bantalan poros baling-baling

e. Tabung poros belakang (stern tube)

f. Baling-baling (propeller)

Untuk lebih jelasnya mengenai instalasi tenaga kapal maka dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.1 Instalasi Tenaga Kapal

2.3 Motor Induk (Main Engine)

Motor induk di kapal khususnya motor diesel dengan ukuran menengah ke bawah biasanya digunakan pada kapal penangkap ikan, kapal patroli, kapal pandu dan sejenisnya. Ukuran motor induk untuk keperluan tersebut bisa dibagi menjadi 2 golongan yaitu putaran menengah dan putaran tinggi.

Untuk motor putaran menengah, jumlah putarannya berkisar antara 500 – 1000 rpm (rotation per minutes). Artinya dalam waktu 1 menit, perputaran poros motor itu berjumlah 500 – 1000 putaran. Proses kerjanya 2 langkah atau 4 langkah dengan jumlah silindernya antara 4 – 8 silinder berderet, ada yang dilengkapi dengan TC (Turbo Charger) dan ada yang tidak (jenis khusus marine engine).

Untuk motor putaran tinggi, jumlah putarannya diatas 1000 rpm atau perputaran poros motor adalah lebih dari 1000 putaran setiap menitnya. Proses kerja pada umumnya 4 langkah dengan jumlah silinder 2 – 8 silinder berderet atau 8 – 18 silinder (bentuk V), dilengkapi dengan TC (Turbo Charger) atau tanpa TC. Yang paling sederhana digunakan pada kapal penangkap ikan adalah motor 4 langkah 1 silinder.

Fungsi dari motor induk adalah sebagai sumber tenaga pertama dan utama pada instalasi tenaga penggerak kapal.

Gambar 2.2 Penampang Motor Diesel

2.4 Kotak Roda Gigi (Gear Box)

Gear box adalah bagian dari perlengkapan transmisi yang dihubungkan pada mesin pada tempat di mana poros engkol keluar dari bak engkol. Kopling berada diantara mesin dan gear box. Hubungan antara beban dan poros mesin dilakukan dengan perantaraan kopling, roda gigi pembalik putaran dan roda gigi reduksi, semuanya terletak di dalam suatu kotak yang ditetapkan pada rumah engkol. Gear box itu memberi kemungkinan untuk menyesuaikan jumlah putaran mesin dengan kecepatan kapal.

Fungsi kotak roda gigi (gear box) yang dihubungkan pada motor induk kapal adalah :

a. Untuk mereduksi (mengurangi) putaran motor induk

b. Untuk mengubah arah putaran motor induk

c. Untuk mereduksi dan mengubah putaran motor induk

Karena putaran motor diesel itu ada yang tinggi, menengah dan rendah sedangkan rendemen propeller yang baik adalah bila putarannya rendah. Untuk melakukan penurunan putaran itu dapat diatur melalui roda gigi reduksi yang ditempatkan dalam kotak roda gigi (gear box). Perbandingan gigi reduksi bisa antara 2 : 1 sampai 7 : 1, tergantung karakter propellernya. Rasio 2 : 1 berarti jumlah putaran pada motor induk akan menjadi setengahnya pada propeller.

Untuk mengetahui cara kerja roda-roda gigi yang berfungsi untuk mereduksi dan mengubah arah putaran maka dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Kita asumsikan bahwa bagian mesin sebelah kiri menghadap ke bagian depan kapal dengan roda gaya terpasang pada ujung poros engkol. Sedangkan bagian mesin sebelah kanan menghadap ke buritan kapal. Pada bagian tersebut terakhir dipasang kopling dan roda-roda gigi untuk gerakan maju dan mundur. Pasangan roda gigi yang terlihat di sebelah paling kanan adalah untuk gerakan maju (ahead). Sedangkan di sebelah kiri pasangan roda gigi tersebut terdapat kopling gesek. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah, roda gigi di sebelah kiri roda gigi maju yang kecil adalah roda gigi mundur (astern) yang berdiameter sedikit lebih besar. Roda gigi tersebut terakhir dihubungkan dengan kopling mundur. Diantara roda gigi mundur itu dan roda gigi besar dipasang roda gigi perantara.

Gambar 2.3 Roda Gigi Transmisi

Gambar 2.4 Kotak Roda Gigi (Gear Box)

2.5 Poros Baling-baling (As Propeller)

Poros propeller dapat diklasifikasikan menjadi 2 klas. Poros klas pertama adalah poros yang terbuat dari baja tempa yang dilapisi dengan kuningan (brass) sepanjang poros tersebut. Poros klas ini umumnya banyak dipakai. Ada juga poros yang dilapisi dengan dua atau lebih lapisan kuningan dengan karet pelapis di antaranya. Poros-poros yang dilapisi banyak dipakai untuk kapal-kapal kecil.

Poros propeller klas kedua tidak termasuk klas pertama seperti poros propeller yang terbuat dari bahan stainless steel dan sebagainya.

Fungsi dari poros baling-baling adalah sebagai instalasi penerus tenaga dari motor induk ke baling-baling (propeller).

Berdasarkan letak/kedudukannya, poros baling-baling terbagi menjadi 3 macam, yaitu

a. Poros tekan (thrust shaft)

Instalasi tenaga penggerak kapal harus dilengkapi dengan poros tekan (thrust shaft) dan bantalan-bantalan untuk menopang dorongan yang

dihasilkan mesin selama gerakan maju dan mundur. Poros tekan dan bantalan-bantalan terdapat di dalam kotak roda gigi yang dihubungkan langsung dengan mesin.

b. Poros antara

Poros antara adalah poros yang terletak diantara poros tekan dan poros ekor. Pada beberapa kapal, poros ini tidak digunakan karena dari mesin sebagai penggerak langsung dihubungkan dengan poros ekor.

c. Poros ekor

Poros ekor merupakan bagian poros yang letaknya paling ujung dari mesin. Pada poros ini terdapat tabung poros belakang (stern tube) dan propeller.

Gambar 2.5 Poros Baling-baling

2.6 Bantalan Poros Baling-baling dan Tabung Poros Belakang (Stern Tube)

Bantalan poros baling-baling adalah instalasi yang berfungsi untuk mempertahankan kelurusan poros baling-baling pada saat berputar dan menghindari goyangan poros yang berlebihan akibat sentakan baling-baling yang berputar di dalam air.

Bantalan yang ada dimana saat poros propeller keluar dari buritan kapal dinamakan tabung poros belakang (stern tube) dan yang menopang poros tersebut

pada permukaannya adalah suatu bantalan yang terbuat dari kayu (lignum vitae) atau semacam potongan bantalan yang dimasukkan kedalamnya.

Lignum vitae (kayu pok) adalah bahan alami yang sering dipakai sebagai bantalan pada stern tube karena apabila berada di dalam air kayu pok ini dapat mengeluarkan semacam getah yang dapat melumasi bagian poros propeller yang bergesekan dengannya.

Akan tetapi seiring dengan perkembangan zaman, bantalan dari kayu pok ini sudah jarang digunakan dan digantikan dengan tipe bantalan cutless yang mulai populer untuk mesin-mesin putaran menengah dan tinggi.

Bantalan cutless adalah bantalan yang terbuat dari karet yang pada bagian permukaan dalamnya terdapat beberapa alur dalam arah longitudinal. Hal ini memberikan beberapa keuntungan-keuntungan sebagai berikut :

a. Gaya gesekan antara metal dan karet dalam air kecil/ringan.

b. Bahan karet awet dan tahan lama.

c. Pasir, Lumpur dan lain-lain akan lumer melalui bagian dalam alur longitudinal itu.

d. Karet yang fleksibel menyerap partikel-partikel luar yang tak membuat goresan pada poros metal tersebut.

Gambar 2.6 Stern Tube

2.7 Baling-baling (Propeller)

Baling-baling (propeller) adalah bagian yang terakhir dari keseluruhan instalasi tenaga kapal dan terletak paling ujung dari motor induk. Baling-baling berfungsi sebagai penghantar terakhir tenaga mekanis dari motor induk dan mengubah tenaga mekanis motor induk itu menjadi tenaga dorong yang dapat menggerakkan kapal.

Gambaran alanitis sebuah propeller dapat dianggap sebagai sebuah sekrup yang berulir dan berputar. Propeller tersebut mengulir terhadap air sedemikian rupa sehingga membentuk seperti mur dan propeller membentuk seperti baut, semua ini menyebabkan kapal maju.

Gambar 2.7 Baling-baling (Propeller)

Kuningan atau mangan bertegangan tinggi adalah bahan yang umumnya dipakai untuk propeller kapal kecil. Sudu-sudu dan bossnya biasa menjadi satu kesatuan dan jumlah sudu umumnya adalah 3. Propeller bersudu 5 dipakai untuk kapal berkecepatan tinggi bila diameter propellernya terbatas.

Tipe baling-baling (propeller) juga bermacam-macam, diantaranya yang populer digunakan adalah :

a. Fixed Pitch Propeller (FPP)

Merupakan tipe propeller kisar tetap, artinya setiap daun baling-balingnya terpasang mati dan tidak bisa bergerak-gerak.

Gambar 2.8 Fixed Pitch Propeller (FPP)

Controlable Pitch Propeller (CPP)

Adalah jenis propeller yang setiap daun baling-balingnya (kisar) dapat diatur sesuai dengan sudut yang kita inginkan untuk keperluan olah gerak kapal. Jadi kapal yang

menggunakan instalasi CPP tidak memerlukan roda gigi pembalik untuk maju-mundur kapal, tetapi cukup dengan mengatur kisar propeller.

Gambar 2.9 Controlable Pitch Propeller (CPP)

b.Propeller in Nozzle

Propeller ini biasa digunakan untu kapal-kapal cepat, misalnya kapal patroli. Propeller in nozzle adalah propeller yang dibungkus oleh semacam tabung. Hal ini dimaksudkan agar tenaga dorong propeller terfokus pada satu arah dan tidak menyebar sehingga menghasilkan tenaga dorong yang besar.

Gambar 2.10 Propeller in Nozzle

RANGKUMAN

Instalasi tenaga kapal dapat diartikan susunan atau gabungan dari komponen-komponen permesinan kapal yang berfungsi sebagai sumber tenaga untuk mengolah gerak kapal. Instalasi ini terdiri dari bagian-bagian pokok yaitu mesin utama (main engine), kotak roda gigi (gear box), poros baling-baling, bantalan poros, tabung poros belakang (stern tube) dan baling-baling.

adalah sebagai sumber tenaga pertama dan utama pada instalasi tenaga penggerak kapal.

Fungsi kotak roda gigi (gear box) yang dihubungkan pada motor induk kapal adalah :

d. Untuk mereduksi (mengurangi) putaran motor induk

e. Untuk mengubah arah putaran motor induk

f. Untuk mereduksi dan mengubah putaran motor induk

Berdasarkan letak/kedudukannya, poros baling-baling terbagi menjadi 3 macam, yaitu : Poros tekan (thrust shaft), poros antara dan poros ekor. Fungsi dari poros baling-baling adalah sebagai instalasi penerus tenaga dari motor induk ke baling-baling (propeller).

Bantalan yang ada dimana saat poros propeller keluar dari buritan kapal dinamakan tabung poros belakang (stern tube) dan yang menopang poros tersebut pada permukaannya adalah suatu bantalan yang terbuat dari kayu (lignum vitae) atau semacam potongan bantalan yang dimasukkan kedalamnya.

mengubah tenaga mekanis motor induk itu menjadi tenaga dorong yang dapat menggerakkan kapal.

Tipe baling-baling (propeller) juga bermacam-macam, diantaranya yang populer digunakan adalah : Fixed Pitch Propeller (FPP), Controlable Pitch Propeller (CPP) dan Propeller in Nozzle.

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling benar !

1. Berikut ini adalah definisi yang tepat dari instalasi tenaga kapal :

a. Instalasi perpipaan bahan bakar minyak untuk keperluan operasi motor induk kapal

b. Instalasi reparasi untuk memperbaiki mesin kapal yang rusak

c. Instalasi atau susunan dari komponen-komponen permesinan kapal yang berfungsi sebagai sumber tenaga untuk mengolah gerak kapal

d. Instalasi pembakaran bahan bakar padar di luar silinder mesin untuk menghasilkan energi mekanis poros engkol

2. Berikut adalah bagian yang termasuk instalasi tenaga kapal, kecuali :

a. Motor induk

b. Motor bantu

c. Kotak roda gigi

d. Baling-baling

3. Kepanjangan dari singkatan TC yang biasa dipasang pada motor induk kapal adalah :

a. Techo Center

b. Turbulence Class

c. Tracker Custom

d. Turbo Charger

4. Pengertian dari Rpm adalah :

a. Jumlah putaran mesin tiap menit

b. Besar sudut poros engkol

c. Rendemen permukaan mesin

d. Kandungan gas beracun pada asap knalpot

5. Bagian dari perlengkapan transmisi yang dihubungkan pada mesin pada tempat di mana poros engkol keluar dari bak engkol, disebut :

a. Transformator

b. Machine Oil Transmision

c. Gear Box

d. Turbulensi

6. Fungsi kotak roda gigi (gear box) yang dihubungkan pada motor induk kapal adalahsebagai berikut, kecuali :

a. Memutar kapal

b. Mereduksi putaran motor induk

c. Membalik putaran motor induk

d. Mereduksi dan membalik putaran motor induk

7. Berikut adalah penyataan yang benar mengenai perbandingan gigi reduksi adalah :

a. Rasio 2 : 1 berarti putaran motor induk 500 rpm sedangkan putaran propeller 1000 rpm

b. Rasio 4 : 1 berarti putaran motor induk 1000 rpm sedangkan putaran propeller 750 rpm

c. Rasio 2 : 1 berarti putaran motor induk 1500 rpm sedangkan putaran propeller 750 rpm

d. Rasio 4 : 1 berarti putaran motor induk 2000 rpm sedangkan putaran propeller 250 rpm

8. Poros baling-baling adalah salah satu bagian dari instalasi tenaga kapal yang berfungsi sebagai :

a. Penyeimbang putaran motor induk

b. Penyimpan panas yang akan digunakan untuk proses pembakaran solar

c. Peredam getaran motor induk

d. Instalasi penerus tenaga dari motor induk ke baling-baling (propeller)

9. Bahan yang biasa digunakan untuk bantalan stern tube adalah :

a. Titanium

b. Kayu pok

c. Besi

d. Perak

10. Berikut ini adalah tipe dari propeller, kecuali :

a. CPP

b. Propeller in Nozzle

c. FTV

d. FPP

B. Jawablah dengan singkat, jelas dan tepat !

1. Gambarkan instalasi tenaga kapal dan sebutkan nama tiap-tiap bagiannya!

2. Jelaskan spesifikasi motor induk putaran tinggi yang biasa digunakan pada kapal penangkap ikan !

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kotak roda gigi dan sebutkan fungsinya !

4. Gambar dan jelaskan cara kerja roda gigi pengubah arah untuk memajukan kapal !

5. Poros baling-baling dapat diklasifikasikan menjadi 2 klas. Jelaskan kedua klas dari poros baling-baling tersebut !

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a. Poros tekan

b. Poros antara

c. Poros ekor

7. Jelaskan fungsi dari bantalan poros baling-baling !

8. Jelaskan keuntungan-keuntungan penggunaan bantalan stern tube yang terbuat dari karet yang pada bagian permukaan dalamnya terdapat beberapa alur dalam arah longitudinal !

9. Jelaskkan fungsi dari baling-baling (propeller) !

10. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a. Fixed Pitch Propeller

b. Controlable Pitch Propeller

c. Propeller in Nozzle

C. Lengkapilah pernyataan di bawah ini dengan menuliskan huruf dari sekumpulan jawaban pada kolom sebelah kanan yang paling tepat !

1…..	Jumlah putaran setiap menit	A. Astern
2…..	Sumber tenaga pertama dan utama pada instalasi tenaga penggerak kapal	B. As propeller
3…..	Putaran motor induk 1200 rpm sedangkan putaran propeller 300 rpm	C. Kayu pok
4…..	Putaran motor induk 1250 rpm sedangkan putaran propeller 250 rpm	D. RPM
5…..	Kapal maju	E. CPP
6…..	Kapal mundur	F. Propeller
7…..	Lignum vitae	G. Rasio 4 : 1
8…..	Terdiri dari poros tekan, poros antara dan poros ekor	H. Motor induk
9…..	Bagian dari instalasi tenaga kapal yang cara kerjanya bagaikan sebuah sekrup yang berulir dan berputar	I. Rasio 5 : 1
10…	Propeller yang kisarnya dapat diubah	J. Ahead

BAB 3

MOTOR BAKAR

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, berhasil menyelesaikan/melengkapi tugas-tugas dan latihan dari bab ini, Saudara dapat menjelaskan tentang penggolongan motor, cara kerja motor bakar yang meliputi motor bensin dan motor diesel serta motor 2 langkah dan motor 4 langkah, perbandingan motor 2 langkah dan motor 4 langkah dan yang terakhir dapat menjelaskan perbedaan motor diesel terhadap motor bensin.

KRITERIA PENILAIAN

Keberhasilan Saudara dalam menguasai bab ini dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut :

4. Mampu menjelasan mengenai penggolongan motor.

5. Mampu menjelaskan cara kerja motor bensin 2 langkah dan 4 langkah.

6. Mampu menjelaskan cara kerja motor diesel 2 langkah dan 4 langkah.

7. Mampu membandingkan motor 2 langkah dan motor 4 langkah.

8. Mampu membedakan motor diesel dengan motor bensin.

SUB POKOK BAHASAN

4. Penggolongan Motor

5. Cara Kerja Motor Bakar

6. Diagram Tekanan Isi (PV)

7. Perbandingan Motor 2 Langkah dan Motor 4 Langkah

8. Perbedaan Motor Diesel Terhadap Motor Bensin

SUMBER PUSTAKA

A. Buku Utama :

4. Aliredjo, Subroto., (2006). Materi Pengetahuan Mesin Kapal Perikanan, Diktat Pelatihan (tidak dipublikasikan), Jakarta : Pusat Pendidikan Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan.

5. Arismunandar, Wiranto dan Tsuda, Koichi., (2004). Motor Diesel Putaran Tinggi, Jakarta : PT. Pradya Paramita.

6. Karyanto, E., (2002). Panduan Reparasi Mesin Diesel, Dasar Operasi Service, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

7. Karyanto, E., (2001). Teknik Perbaikan, Penyetelan, Pemeliharaan, Trouble Shooting Motor Diesel, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

B. Buku Penunjang :

3. Nugroho, Amien., (2005). Ensiklopedi Otomotif, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

4. Maleev, V.L., (1991). Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel, Jakarta : PT. Erlangga.

PENDAHULUAN

Motor bakar adalah mesin kalor dimana gas panas diperoleh dari proses pembakaran bahan bakar dan langsung dipakai untuk melakukan kerja mekanis. Jadi, mesin pancar gas untuk pesawat terbang, sistem turbin gas untuk pesawat tenaga listrik atau propulsi kapal dan bahkan motor roket pun termasuk dalam golongan motor bakar. Tetapi pada bahasan ini hanya akan membahas tentang motor bensin dan motor diesel, yaitu jenis motor baker torak saja.

Motor diesel biasanya disebut juga dengan “motor pembakaran kompresi” (compression ignition engine) oleh karena cara penyalaan bahan bakarnya dilakukan dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara yang telah bertekanan dan bertemperatur tinggi, sebagai akibat dari proses kompresi. Sedangkan motor bensin biasanya dinamakan “motor pembakaran dengan bunga

api” (spark ignition engine) karena penyalaan bahan bakar dilakukan dengan pertolongan bunga api listrik.

URAIAN MATERI

3.1 Penggolongan Motor

Motor seiring dengan perkembangannya telah memiliki berbagai macam karakteristik yang membedakan satu dengan yang lainnya. Karakteristik yang membedakan bisa dilihat dari konstruksi motor maupun prinsip kerjanya. Berikut adalah beberapa penggolongan motor.

1. Berdasarkan cara penyalaan dan pembakaran bahan bakar :

a. Motor pembakaran kompresi (proses Diesel)

Pada motor jenis ini, udara dikompresikan pada tekanan yang sangat tinggi. Karena tekanan yang tinggi, temperatur udara naik. Sepercik bahan bakar disemprotkan kedalam tekanan udara ini dan proses penyalaan berlangsung seketika. Motor diesel juga disebut dengan compression ignition engine.

b. Motor pembakaran dengan bunga api (proses Otto)

Pada motor ini pembakaran dalam silinder motor terjadi karena adanya loncatan bunga api (bunga api terbentuk diantara elektrode-elektrode pada busi) pada saat bahan bakar – udara bercampur dan masuk ke ruang pembakaran. Campuran bahan bakar – udara tersebut mulai menyala ketika bertemu dengan bunga api listrik dan seluruh campuran tersebut menyala sangat cepat membentuk api pembakaran. Motor pembakaran dengan bunga api atau motor bensin ini disebut juga dengan spark ignition engine.

2. Berdasarkan jumlah langkah torak tiap proses usaha :

a. Motor 4 langkah (4 tak)

Motor 4 langkah (4 tak) adalah motor yang tiap siklusnya terjadi dari 4 langkah torak atau 2 putaran poros engkol untuk menghasilkan satu kali langkah usaha.

b. Motor 2 langkah (2 tak)

Motor 2 langkah (2 tak) adalah motor yang tiap siklusnya terjadi dari 2 langkah torak atau 1 putaran poros engkol untuk menghasilkan satu kali langkah usaha.

3. Berdasarkan kedudukan motor :

a. Motor statis

Motor statis adalah motor yang diam ditempat yang banyak digunakan di pabrik-pabrik sebagai pembangkit tenaga listrik.

b. Motor dinamis

Motor dinamis adalah motor yang dapat berpindah tempat. Contoh : Automobile, sepeda motor, pesawat terbang dan kapal motor.

4. Berdasarkan jumlah putaran poros engkol :

a. Motor putaran rendah

Motor yang mempunyai putaran dibawah 500 Rpm.

b. Motor putaran sedang

Motor yang mempunyai putaran 500 – 1000 Rpm.

c. Motor putaran tinggi

Motor yang mempunyai putaran lebih dari 1000 Rpm.

5. Berdasarkan tekanan kompresinya :

a. Motor tekanan rendah

Disebut motor tekanan rendah jika tekanan kompresinya 5 – 12 kg/cm². Yaitu motor-motor yang memakai bahan bakar yang encer, misalnya motor bensin. Pada motor ini campuran udara dan bensin yang mudah menyala, dinyalakan oleh bunga api listrik.

b. Motor tekanan menengah

Disebut motor tekanan rendah jika tekanan kompresinya 14 – 25 kg/cm². Motor-motor ini memakai bahan bakar yang lebih berat, untuk menyalakannya perlu bantuan alat penyala yang mempunyai suhu tinggi (disebut motor kepala pijar). Karena bersinggungan dengan benda panas ini, campuran bahan bakar dan udara tadi akan mudah terbakar.

c. Motor tekanan tinggi

Disebut motor tekanan rendah jika tekanan kompresinya 30 – 40 kg/cm², motor ini bekerja menurut proses Diesel. Motor-motor inilah yang dipakai untuk motor induk, demikian juga untuk motor-motor bantu, yaitu untuk penggerak generator listrik dan sebagainya.

6. Berdasarkan jumlah sisi torak yang melakukan usaha :

a. Motor kerja tunggal

Motor kerja tunggal ialah motor, dimana pembakaran bahan bakar hanya terjadi pada satu sisi dari torak.

b. Motor kerja ganda

Motor kerja ganda ialah motor, dimana pembakaran bahan bakar terjadi pada kedua sisi dari torak.

7. Berdasarkan letak susunan sumbu silinder :

Motor vertikal / sebaris (i-line)

Gambar 3.1 Motor Vertikal

b. Motor horizontal

Gambar 3.2 Motor Horizontal

c. Motor bentuk V

Gambar 3.3 Motor Bentuk V

d. Motor bentuk bintang

Gambar 3.4 Motor bentuk V dan Bintang

3.2 Cara Kerja Motor Bakar

Motor bakar adalah suatu jenis mesin yang menimbulkan gerak mekanis dengan membakar bahan bakar. Ditinjau dari cara memperoleh energi thermal ini, motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan, yaitu motor pembakaran dalam (internal combustion engine) dan motor pembakaran luar (external combustion engine).

Motor pembakaran dalam adalah mesin yang gerakannya dihasilkan dari pembakarannya yang terjadi didalam silinder. Dalam kelompok ini terdapat mesin Otto, mesin Diesel, mesin wankel dan turbin gas. Sedangkan motor pembakaran luar adalah mesin yang proses pembakarannya terjadi di luar mesin, contohnya adalah mesin uap.

Dalam pembahasan ini akan dijelaskan cara kerja motor bensin (proses Otto) dan motor Diesel (bahan bakar solar).

3.2.1 Cara Kerja Mesin Bensin

A. Mesin Bensin 4 Langkah

Mesin Bensin 4 langkah atau biasa disebut juga motor bakar Otto 4 langkah adalah jenis motor bakar yang pada setiap 4 langkah torak menghasilkan 1 kali langkah usaha atau terjadi 1 kali pembakaran bahan bakar. Setiap satu kali langkah torak terjadi ½putaran poros engkol, jadi 4 kali langkah torak berarti 2 putaran poros engkol.

Keempat langkah pada motor bakar Otto 4 langkah itu terdiri atas langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha (ekspansi) dan langkah buang. Untuk lebih jelasnya cara kerja motor bakar Otto 4 langkah adalah sebagai berikut.

1. Langkah hisap

Pada langkah ini katup hisap (katup masuk) terbuka. Torak bergerak ke TMB. TMB (Titik Mati Bawah/Bottom Dead Center) adalah kedudukan torak ketika berada paling jauh dari kepala silinder. Gerakan tersebut menciptakan tekanan sangat rendah di dalam silinder. Karena itu, campuran

udara-bahan bakar terhisap dan menyerbu masuk melalui lubang katup masuk. Ketika torak hampir mencapai TMB (Titik Mati Bawah), silinder sudah berisi sejumlah campuran murni. Dengan masuknya campuran ini, silinder mencoba menyesuaikan tekanannya dengan tekanan atmosfer.

2. Langkah kompresi

Setelah torak menyelesaikan langkah hisap, katup masuk menutup. Torak bergerak kembali ke TMA (Titik Mati Atas). TMA (Titik Mati Atas/Top Dead Center) adalah kedudukan torak ketika berada paling dekat dengan kepala silinder. Dengan kedua katup hisap dan buang tertutup, gerakan torak ke atas menyebabkan campuran udara-bahan bakar yang berada di dalam silinder dikompresi atau dimampatkan. Selaras dengan aksi kompresi tersebut, suhu gas di dalam silinder meningkat. Selama proses kompresi, suhu campuran meningkat mencapai ratusan derajat.

3. Langkah usaha (ekspansi)

Beberapa derajat sebelum mencapai TMA, peranti pengapian menyalakan busi. Api dari busi tersebut membakar campuran udara-bahan bakar. Selama percikan itu, panas ledakan menyebabkan campuran mengembang. Ledakan membuat tekanan volume dan tekanan gas memuai dan semakin tinggi. Tekanannya itu menyebabkan torak kembali terdorong ke TMB.

4. Langkah buang

Setelah torak mencapai TMB, katup buang membuka. Torak memulai langkah menuju ke TMA, memompa sisa-sisa gas pembakaran melalui lubang katup (saluran) buang. Ketika torak hampir mencapai TMA, katup hisap membuka dan bersiap untuk memulai siklus berikutnya. Begitu seterusnya.

Gambar 3.5 Cara kerja Motor Bensin 4 Langkah

B. Mesin Bensin 2 Langkah

Mesin bensin 2 langkah atau biasa disebut juga motor Otto 2 langkah adalah jenis motor pembakaran dalam yang setiap 2 langkah torak atau satu putaran poros engkol terjadi satu kali pembakaran bahan bakar atau menghasilkan satu kali langkah usaha. Berbeda dengan motor bakar 4 langkah yang setiap prosesnya terjadi pada satu langkah penuh, setiap proses motor bakar 2 langkah tidak terjadi pada satu langkah penuh. Langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha (ekspansi) dan langkah buang terjadi dalam dua langkah torak.

Langkah pertama torak adalah langkah hisap dan kompresi. Torak bergerak dari TMB (Titik Mati Bawah) ke TMA (Titik Mati Atas). Gas baru masuk ke ruang engkol karena pada ruangan ini terjadi pengurangan tekanan, sementara itu gas baru yang sudah ada di atas torak dikompresikan. Sesaat sebelum torak mencapai TMA, busi mengeluarkan bunga api untuk membakar campuran udara – bahan bakar yang telah masuk ke ruang pembakaran.

Langkah kedua, torak bergerak dari TMA ke TMB karena tekanan yang besar akibat pembakaran bahan bakar. Kemudian gas baru yang ada di ruang engkol tertekan dan mengalir ke ruang bakar dan gas bekas pembakaran mengalir

ke saluran buang. Langkah kedua ini terdiri atas langkah usaha (ekspansi) dan langkah buang.

3.2.2 Cara Kerja Motor Diesel

Mesin diesel atau motor diesel biasa disebut dengan istilah mesin penyalaan kompresi (compression ignition engine), adalah sebuah mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) hasil penemuan Rudolf Diesel. Berbeda dengan mesin lainnya, di dalam mesin diesel bahan bakar disemprotkan langsung ke dalam ruang pembakaran dan pembakaran terjadi dengan sendirinya karena proses pemampatan (kompresi) menaikkan suhu. Berikut ini adalah cara kerja mesin diesel 4 langkah dan 2 langkah.

A. Motor Diesel 4 Langkah

1. Langkah pemasukan (hisap)

Katup pemasukan terbuka, katup pembuangan tertutup. Torak bergerak dari TMA ke TMB, sehingga terjadi pembesaran volume silinder dan tekanan di dalam silinder lebih kecil dari tekanan udara luar. Maka dari itu udara luar akan masuk ke dalam silinder melalui katup pemasukan.

2. Langkah kompresi

Kedua katup (katup pemasukan dan katup pembuangan) menutup. Torak bergerak dari TMB ke TMA, maka udara di dalam silinder dikompresi. Tekanan udara akan naik mencapai ± 35 atm dan suhu menjadi 600º C. beberapa saat sebelum torak mencapai TMA, bahan bakar disemprotkan melalui pengabut dalam bentuk kabut. Karena di dalam silinder terdapat udara bersuhu tinggi maka bahan bakar akan terbakar oleh udara tersebut dalam bentuk reaksi kimia yang cepat antara molekul-molekul bahan bakar dengan O₂ dari udara.

3. Langkah usaha (ekspansi)

Karena pembakaran bahan bakar, yekanan di dalam silinder dan juga suhunya akan naik cepat, mencapai ± 70 atm dan suhu sekejapnya ± 1800º

C. Tekanan gas hasil pembakaran akan berekspansi dan mendorong torak ke TMB, kerena katup pemasukan dan katup pembuangan masih menutup. Tenaga dorong gas tersebut akan menghasilkan tenaga mekanis dan akan diteruskan oleh torak ke batang torak hingga dapat memutar poros engkol. Ini merupakan langkah yang bermanfaat untuk menghasilkan tenaga.

4. Langkah pembuangan

Katup pemasukan tertutup dan katup pembuangan terbuka. Torak bergerak dari TMB ke TMA. Maka gas sisa pembakaran akan didesak keluar oleh torak melalui katup pembuangan, selanjutnya ke knalpot yang diteruskan ke udara luar.

Gambar 3.6 Cara Kerja Motor Diesel 4 Langkah

B. Motor Diesel 2 Langkah

1. Langkah pemasukan – kompresi

Torak berada di TMB dan akan bergerak ke TMA, pintu pemasukan dan pintu pembuangan dalam keadaan terbuka. Tekanan udara di dalam silinder sama dengan tekanan udara luar (atmosfer). Udara dimasukkan ke dalam silinder dengan tekanan lebih besar dari 1 atm. Supaya dapat mengisi ruang silinder, udara ini dimasukkan setelah dimampatkan oleh suatu kompresor udara agar tekanannya lebih besar dari 1 atm. Torak bergerak ke TMA, pertama-tama pergerakan torak akan menutup pintu pemasukan terlebih dahulu, kemudian pintu pembuangan. Maka udara di dalam silinder mulai dikompresikan hingga suhunya naik ± 600º C dan tekanannya ± 35 atm. Beberapa saat sebelum torak mencapai TMA, bahan bakar disemprotkan oleh pengabut dalam bentuk kabut, sehingga terjadilah pembakaran bahan bakar oleh udara yang bersuhu dan bertekanan tinggi di dalam silinder.

2. Langkah usaha – pembuangan

Karena pembakaran, tekanan gas di dalam silinder meningkat tajam (± 60 atm) dan suhu sekejapnya mencapai ± 1800º C. Maka gas tersebut akan berekspansi dengan mendorong torak ke TMB. Dorongan ini menghasilkan tenaga mekanis dan tenaga ini diteruskan melalui batang torak untuk memutar poros engkol. Selanjutnya tenaga putar pada poros engkol dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan tenaga. Torak terus menuju TMB kemudian membuka pintu pembuangan, sehingga sisa pembakaran yang tekanannya lebih besar dari 1 atm keluar melalui pintu pembuangan. Akibat langkah pembuangan tekanan gas di dalam silinder turun tajam hingga mencapai 1 atm. Selanjutnya torak membuka pintu pemasukan dan udara baru dengan tekanan lebih besar dari 1 atm dimasukkan ke dalam silinder melalui kompresor udara dan pintu pemasukan. Udara baru yang masuk sekaligus mendesak gas sisa pembakatan yang masih berada dalam silinder. Setelah torak mencapai TMB maka selasailah siklusnya dan akan terjadi siklus berikutnya yang sama secara berulang-ulang.

Gambar 3.7 Cara Kerja Motor Diesel 2 Langkah

3.2.3 Pembilasan (Scavenging) Motor 2 Langkah

Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa pada motor 2 langkah pada saat langkah pemasukan, udara baru yang masuk juga sekaligus mendesak gas sisa pembakaran yang masih berada di dalam silinder. Masuknya udara baru sambil mengeluarkan gas bekas dari dalam silinder dinamakan pembilasan.

Jadi dapat diartikan bahwa pembilasan (Scavenging) adalah proses pemasukan udara baru dan pengeluaran gas sisa pembakaran dalam waktu yang bersamaan di dalam silinder motor 2 langkah. Tujuan pembilasan adalah untuk membersihkan ruang silinder dari gas sisa pembakaran yang tidak berguna untuk diganti dengan udara baru untuk pembakaran motor. Semakin baik pembilasan, maka semakin baik dan sempurna pula pembakaran bahan bakar sehingga semakin besar tenaga yang dibangkitkan.

Karena karakteristik dan konstruksi silinder yang beraneka ragam dan bentuk/susunan pintu-pintu pemasukan dan pembuangan yang berbeda, pembilasan motor 2 langkah terbagi menjadi 4 macam, yaitu :

a. Pembilasan melintang

b. Pembilasan kembali

c. Pembilasan berputar

d. Pembilasan memanjang

Gambar 3.8 Pembilasan Motor 2 Langkah

Keterangan :

1 dan 2. Pembilasan melintang

3. Pembilasan kembali

4. Pembilasan berputar

5. Pembilasan memanjang

3.3 Diagram Tekanan – Isi (PV)

Diagram tekanan isi atau dikenal dengan juga dengan nama diagram PV adalah suatu diagram yang menggambarkan hubungan antara tekanan dan volume di dalam silinder motor.

Absis dari koordinat menunjukkan volume (isi) silinder karena langkah torak sedangkan ordinat menggambarkan tekanannya. Karena tekanan dikalikan

dengan volume akan menunjukkan usaha motor, maka sebenarnya luas diagram PV suatu motor juga menunjukkan besarnya usaha motor tersebut.

Diagram PV motor diesel 4 langkah dan 2 langkah masing-masing dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.9 Diagram PV Motor Diesel 4 Langkah

Gambar 3.10 Diagram PV Motor Diesel 2 Langkah

3.4 Perbandingan Motor 2 Langkah dan Motor 4 Langkah

Motor 2 langkah umumnya tidak menggunakan katup-katup, tetapi kalaupun ada, maka katup tersebut hanya berfungsi sebagai katup pemasukan saja atau katup pembuangan saja.

Secara teoritis, pada ukuran/volume silinder dan kecepatan yang sama maka tenaga motor 2 langkah besarnya dua kali lipat tenaga motor 4 langkah. Namun karena proses pembuangan gas bekas yang kurang sempurna dibanding motor 4 langkah, maka tenaganya tidak sebesar teorinya.

Keuntungan/kerugian motor 2 langkah dibanding motor 4 langkah.

Keuntungan :

a. Konstruksi lebih sederhana karena tidak menggunakan katup

b. Pada ukuran dan kecepatan yang sama tenaga motor 2 langkah lebih besar daripada motor 4 langkah

c. Kebutuhan personil dan biaya perawatan lebih kecil

Kerugian :

a. Pembuangan gas sisa kurang sempurna sehingga rendemen motor menurun

b. Terdapat kerugian dengan keluarnya sebagian udara segar bersama gas bekas

c. Ukuran torak motor 2 langkah relatif lebih panjang daripada motor 4 langkah, sehingga manjadi lebih berat karena gaya inersia dari torak tersebut.

3.5 Perbedaan Motor Diesel Terhadap Motor Bensin

Motor diesel dan motor bensin, dua-duanya adalah termasuk motor pembakaran dalam (internal combustion engine), akan tetapi masing-masing juga

memiliki karakteristik yang berbeda satu dengan yang lainnya. Perbedaan tersebut dapat dilihat pada table di bawah ini :

Tabel 3.1 Perbedaan Motor Diesel Dengan Motor Bensin

	Motor Diesel	Motor Bensin
Bahan bakar	Solar	Bensin
Getaran mesin	Besar	Kecil
Metode pemberian bahan bakar	Pompa bahan bakar dan pengabut	Karburator
Metode pengapian	Pengapian sendiri	Loncatan bunga api listrik
Pembentukan campuran udara – bahan bakar	Setelah kompresi	Sebelum kompresi
Besaran kompresi	30 – 40 Kg/cm²	5 – 12 Kg/cm²

Pemakaian bahan bakar dari motor diesel kira-kira 25% lebih rendah daripada motor bensin, sedangkan harga bahan bakarnya pun lebih murah. Hal itulah yang menyebabkan mengapa motor diesel lebih hemat daripada motor bensin.

Namun, karena perbandingan kompresinya yang tinggi maka tekanan kerja motor diesel menjadi lebih tinggi daripada motor bensin. Oleh karena itu motor diesel harus dibuat lebih kuat dan kokoh sehingga lebih berat. Hal tersebut terakhir ini dan harga pompa penyemprot bahan bakarnya yang tinggi merupakan sebab utama mengapa harga awal dari motor diesel menjadi lebih tinggi daripada motor bensin.

Disamping itu, motor diesel mengeluarkan bunyi yang keras, warna dan bau gas buang yang kurang menyenangkan. Namun, dipandang dari segi ekonomi bahan bakar dan polusi udara motor diesel masih lebih disukai.

1. Berdasarkan cara penyalaan dan pembakaran bahan bakar : ada motor pembakaran kompresi dan motor pembakaran dengan bunga api

2. Berdasarkan jumlah langkah torak tiap proses usaha : ada motor 4 langkah dan motor 2 langkah

3. Berdasarkan kedudukan motor : ada motor statis dan motor dinamis

4. Berdasarkan jumlah putaran poros engkol : ada motor putaran rendah, sedang dan tinggi

5. Berdasarkan tekanan kompresinya : ada motor tekanan rendah, menengah dan tinggi

6. Berdasarkan jumlah sisi torak yang melakukan usaha : ada motor kerja tunggal dan motor kerja ganda

7. Berdasarkan letak susunan sumbu silinder : ada motor vertikal, horizontal, motor bentuk V dan bentuk bintang

Prinsip kerja motor 4 langkah adalah pada setiap 4 langkah torak menghasilkan 1 kali langkah usaha atau terjadi 1 kali pembakaran bahan bakar. Setiap satu kali langkah torak terjadi ½putaran poros engkol, jadi 4 kali langkah torak berarti 2 putaran poros engkol.

Keempat langkah pada motor 4 langkah itu terdiri atas langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha (ekspansi) dan langkah buang.

Prinsip kerja motor 2 langkah adalah jenis motor pembakaran dalam yang setiap 2 langkah torak atau satu putaran poros engkol terjadi satu kali pembakaran bahan bakar atau menghasilkan satu kali langkah usaha. Berbeda dengan motor bakar 4 langkah yang setiap prosesnya terjadi pada satu langkah penuh, setiap proses motor bakar 2 langkah tidak terjadi pada satu langkah penuh. Langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha (ekspansi) dan langkah buang terjadi dalam dua langkah torak.

Pembilasan (Scavenging) adalah proses pemasukan udara baru dan pengeluaran gas sisa pembakaran dalam waktu yang bersamaan di dalam silinder motor 2 tak. Tujuan pembilasan adalah untuk membersihkan ruang silinder dari gas sisa pembakaran yang tidak berguna untuk diganti dengan udara baru untuk pembakaran motor. Semakin baik pembilasan, maka semakin baik dan sempurna pula pembakaran bahan bakar sehingga semakin besar tenaga yang dibangkitkan.

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat !

2. Berdasarkan jumlah langkah torak tiap proses usaha, motor dapat digolongkan menjadi :

a. Motor diesel dan motor bensin

b. Motor 2 langkah dan motor 4 langkah

c. Motor statis dan motor dinamis

d. Motor kerja tunggal dan motor kerja ganda

2. Berdasarkan letak susunan sumbu silinder, motor dapat digolongkan seperti di bawah ini, kecuali :

a. Motor vertikal

b. Motor horizontal

c. Motor elips

d. Motor bentuk bintang

3. Motor pembakaran dalam adalah mesin yang gerakannya dihasilkan dari pembakarannya yang terjadi didalam silinder. Dibawah ini adalah termasuk motor pembakaran dalam, kecuali :

a. Motor bensin

b. Turbin gas

c. Mesin wankel

d. Mesin uap

4. Pengertian dari motor 4 langkah adalah :

a. Motor yang pada setiap 4 langkah torak menghasilkan 1 kali langkah usaha

b. Motor yang pada setiap 1 langkah torak menghasilkan 4 kali langkah usaha

c. Motor yang pada setiap 4 langkah torak menghasilkan 4 kali langkah usaha

d. Motor yang pada setiap 2 langkah torak menghasilkan 1 kali langkah usaha

5. Pengertian dari motor 2 langkah adalah :

e. Motor yang pada setiap 1 langkah torak menghasilkan 1 kali langkah usaha

f. Motor yang pada setiap 2 langkah torak menghasilkan 1 kali langkah usaha

g. Motor yang pada setiap 1 langkah torak menghasilkan 2 kali langkah usaha

h. Motor yang pada setiap langkah 2 torak menghasilkan 4 kali langkah usaha

6. Motor yang bahan bakarnya disemprotkan langsung ke dalam ruang pembakaran dan pembakaran terjadi dengan sendirinya karena proses pemampatan (kompresi) menaikkan suhu merupakan pengertian dari motor :

a. Otto

b. Diesel

c. Listrik

d. Bakar

7. Katup pemasukan terbuka, katup pembuangan tertutup. Torak bergerak dari TMA ke TMB. Maka dari itu udara luar akan masuk ke dalam silinder melalui katup pemasukan, adalah langkah :

a. Pemasukan (hisap)

b. Kompresi

c. Usaha (ekspansi)

d. Pembuangan

i. Pengertian dari pembilasan adalah :

1. Proses pencucian komponen motor dengan solar

2. Proses pemasukan udara ke dalam silinder

3. Proses pemasukan udara baru dan pengeluaran gas sisa pembakaran dalam waktu yang bersamaan di dalam silinder motor 2 tak

4. Proses pembuangan dan pemanfaatan gas sisa pembakaran untuk menambah tenaga motor

ii. Berikut adalah langkah-langkah pada cara kerja motor 4 langkah kecuali :

a. Langkah hisap

b. Langkah kompresi

c. Langkah buang

d. Langkah balik

iii. Salah satu yang membedakan antara motor diesel dengan motor bensin adalah sebagai berikut, kecuali :

a. Berbahan bakar solar

b. Termasuk golongan motor pembakaran dalam

c. Getaran mesin besar

d. Menggunakan pompa bahan bakar dan pengabut

B. Jawablah dengan jelas, singkat dan tepat !

3. Motor dapat digolongkan menjadi beberapa golongan dikarenakan karakteristik yang berbeda. Sebutkan bebrapa penggolongan motor tersebut !

4. Apa yang dimaksud dengan motor bakar ? Ditinjau dari cara memperoleh energi thermal ini, motor bakar dapat dibagi menjadi 2, sebut dan jelaskan ?

3. Jelaskan cara kerja motor diesel 4 langkah ?

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pembilasan !

5. Sebutkan 4 macam pembilasan motor 2 langkah !

6. Sebutkan keuntungan dan kerugian motor 2 langkah dibanding motor 4 langkah !

7. Sebutkan keuntungan dan kerugian motor 2 diesel dibanding motor bensin !

BAB IV

KONSTRUKSI MOTOR DIESEL

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, menyelesaikan soal-soal latihan pada bab ini, Saudara mampu menjelaskan konstruksi dan menguraikan bagian-bagian utama dari motor diesel (khususnya motor diesel 4 langkah) beserta fungsi kerjanya masing-masing.

KRITERIA PENILAIAN

5. Mampu menjelaskan konstruksi umum motor diesel

6. Mampu menyebutkan bagian-bagian utama motor diesel

7. Mampu mengklasifikasikan dan menguraikan bagian-bagian motor diesel

8. Mampu menjelaskan fungsi masing-masing bagian dari motor diesel

SUB POKOK BAHASAN

3. Konstruksi Umum Motor Diesel

4. Kepala Silinder (Cylinder Head)

3. Blok Silinder (Cylinder Block)

4. Silinder (Cylinder Liner)

5. Karter (Oil Pan)

6. Manifold

7. Torak (Piston)

8. Cincin Torak (Ring Piston)

9. Batang Pemutar (Connecting Rod)

10. Poros Engkol (Crank Shaft)

11. Katup (Valve)

12. Mekanisme Katup (Valve Mechanism)

13. Poros Bubungan (Cam Shaft)

14. Roda Gigi

15. Roda Gila (Fly Wheel)

SUMBER PUSTAKA

A. Buku Utama :

4. Arismunandar, Wiranto dan Tsuda, Koichi., (2004). Motor Diesel Putaran Tinggi, Jakarta : PT. Pradya Paramita.

5. Karyanto, E., (2001). Teknik Perbaikan, Penyetelan, Pemeliharaan, Trouble Shooting Motor Diesel, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

B. Buku Penunjang :

1. Nugroho, Amien., (2005). Ensiklopedi Otomotif, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

2. Maleev, V.L., (1991). Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel, Jakarta : PT. Erlangga..

PENDAHULUAN

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa dalam segi ekonomis pemakaian bahan bakar, maka motor diesel lebih unggul daripada mesin bensin. Begitu pula dengan tenaga yang dihasilkan, motor diesel lebih besar. Maka dari itu, kapal-kapal banyak yang menggunakan motor diesel sebagai tenaga penggeraknya, khususnya motor diesel 4 langkah. Dalam bab ini akan akan dibahas mengenai konstruksi motor diesel 4 langkah.

Terdapat beberapa alasan mengapa motor diesel tidak hanya menyaingi motor bakar yang lain tetapi dalam banyak hal menguasai medan. Kelas pelayanannya adalah faktor utama dalam banyak kasus. Salah satu penggunaan yang menonjol dari motor diesel adalah transportasi, di darat dan di air, pada truk, kereta rel, lokomotif perahu dan kapal.

Dalam banyak instalasi ukuran kecil dan sedang, pada pertanian dan perusahaan industri kecil, maka kesederhanaan dan biaya rendah dari operasi menentukan bahwa pemakaian motor diesel lebih disukai daripada mesin bensin atau mesin uap. Dalam instalasi daya besar, yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik dan pergerakan kapal, maka penghematan bahan bakar menentukan pilihan pada motor diesel.

Suatu pemahaman dari operasi atau kegunaan berbagai bagian motor diesel sangat diperlukan untuk pemahaman sepenuhnya dari motor tersebut. Setiap bagian atau unit memiliki fungsi khusus yang harus dilakukan dan bekerja sama dengan bagian yang lain. Motor diesel bervariasi dalam penampilan luar, ukuran, jumlah dan pengaturan silinder dan detil konstruksi. Tetapi, mereka mempunyai bagian utama yang sama, yang meskipun kelihatannya berbeda, tetapi melakukan fungsi yang sama.

Pada Bab ini akan dijelaskan mengenai konstruksi motor diesel beserta bagian-bagian utama dari motor diesel itu beserta fungsi kerja tiap-tiap bagiannya.

URAIAN MATERI

4.1 Konstruksi Umum Motor Diesel

Secara garis besar konstruksi motor diesel dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu mesin dan kelengkapan mesin. Unit mesin adalah bagian yang langsung menghasilkan tenaga dan terdiri dari blok motor, kepala silinder, torak beserta batangnya, poros engkol, poros bubungan serta bagian yang lainnya.

Blok motor merupakan bentuk dasar dari mesin dan pada blok motor ini ini bisa terdiri dari satu atau lebih tabung silinder. Pada setiap silinder terdapat sebuah torak (piston) yang dihubungkan dengan batang pemutar, sedang ujung torak lainnya berhubungan langsung dengan poros engkol (crank shaft) motor. Dengan demikian gerak turun naiknya torak dalam silinder dapat memutarkan poros engkol.

Di bagian atas kepala silinder yaitu pada bagian dalam berbentuk sebuah ruang bakar yang dilengkapi dengan katup masuk dan katup buang. Untuk memperoleh daya tenaga pada motor diesel ini, udara disalurkan ke dalam silinder motor kemudian dikompresi oleh torak sehingga mencapai suhu tertentu dan pada saat bersamaan bahan bakar solar disemprotkan oleh pengabut (nozzle) pada ruang bakar yang bersuhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran bahan bakar tersebut. Hasil pembakaran ini menimbulkan langkah usaha pada motor diesel dan sisa-sisa gas yang terbakar didorong keluar oleh piston melalui katup buang.

Untuk beroperasinya motor diesel sebagaimana mestinya maka masih diperlukan kelengkapan mesin lainnya. Kelengkapan-kelengkapan yang dibutuhkan oleh suatu motor diesel yaitu sistem pelumasan, sistem pendinginan, sistem bahan bakar, sistem start, sistem kelistrikan dan sistem pembuangan gas bekas. Dengan adanya kelengkapan-kelengkapan ini maka motor diesel baru dapat bekerja dengan baik. Untuk lebih jelasnya pada gambar di bawah ini dapat dilihat bentuk motor diesel dan kelengkapannya.

Gambar 4.1 Konstruksi Motor Diesel Kapal ( Deutz Sam 517)

Gambar 4.2 Bagian-bagian Utama Motor Diesel

4.2 Kepala Silinder (Cylinder Head)

Kepala silinder biasanya terbuat dari baja tuang dan dipasang pada bagian atas permukaan blok silinder. Untuk motor dengan jumlah silinder lebih dari 2 buah, biasanya kepala silinder ini berupa blok yang memanjang seperti blok silinder. Umumnya kepala silinder dapat dipisahkan dari blok silinder.

Pada bagian bawah kepala silinder terdapat cekungan-cekungan sebagai ruang bakarnya dan lubang-lubang untuk kedudukan katup masuk dan katup buang serta terdapat saluran untuk jalan keluar masuk gas sisa pembakaran. Pada kepala silinder juga terdapat lubang-lubang untuk pemasangan pengabut (nozzle). Karena suhu kepala silinder menjadi sangat tinggi ketika motor dalam keadaan hidup, kepala silinder perlu didinginkan. Untuk keperluan itu kepala silinder terdapat lubang-lubang untuk saluran air pendingin dan mantel air (water jacket) untuk mensirkulasikan air pendingin ke berbagai komponen motor seperti silinder, blok mesin dan sebagainya.

Untuk menjamin kerapatan antara kepala silinder dan blok silinder demi menghindari kebocoran gas saat kompresi, diantara blok dan kepala silinder

dipasang pelapis packing yang dibuat dari asbes dibungkus dengan tembaga. Sebelum dipasang, pelapis packing juga diberi/diolesi stenvet oli atau lem gasket.

Gambar 4.3 Kepala Silinder (Cylinder Head

Gambar 4.4 Cylinder Head Packing

Untuk mengeraskan atau mengencangkan mur atau baut kepala silinder sebaiknya menggunakan kunci momen. Pengencangan baut juga harus diperhatikan karena apabila tidak benar akan mengakibatkan kepala silinder melengkung. Disamping itu juga menyebabkan tenaga kompresi motor bocor yang dapat mengakibatkan tenaga motor berkurang. Pengencangan tiap-tiap baut kepala silinder harus dengan tekanan yang sama dan posisi pengencangannya urutan bersilang. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 4.5 Urutan Pengerasan Baut Kepala Silinder

4.3 Blok Silinder (Cylinder Block)

Blok silinder yang biasa disebut tubuh motor ini memiliki satu atau beberapa buah silinder motor. Pada setiap blok silinder terdapat sebuah torak yang dipasangkan pada salah satu ujung batang torak, sedangkan ujung batang torak lainnya langsung dihubungkan dengan poros engkol. Di bagian dalam blok silinder, pada sekelilingnya, terdapat mantel air (water jacket) untuk mensirkulasikan air pendingin.

Bagian atas blok silinder dilengkapi kepala silinder yang di bagian dalamnya terdapat ruang bakar dengan katup hisap dan katup buang. Sedangkan, di bagian bawah ditutup dengan bak oli (oil pan) atau yang lebih dikenal dengan

sebutan karter. Blok silinder biasanya terbuat dari besi tuang, tetapi dewasa ini juga ada yang terbuat dari paduan aluminium dengan maksud untuk mengurangi bobot serta menambah panas radiasi. Pada blok silinder ini antara lain dipasang poros engkol, poros bubungan dan roda tuning.

Gambar 4.6 Blok Silinder (Cylinder Block)

4.4 Silinder (Cylinder Liner)

Cylinder liner, biasanya terbuat dari paduan baja tuang yang dikeraskan merupakan pelapis silinder yang digunakan untuk memperbaiki silinder. Keadaan ini biasa digunakan ketika dinding silinder sudah aus dan tidak dapat digunakan lagi serta telah melewati ukuran standar (over size).

Ada dua macam selonsong atau pelapis silinder, yaitu pelapis silinder model basah (wet type) dan pelapis silinder model kering (dry type). Pemasangan pelapis silinder pada silinder dilakukan dengan teliti. Bagian bawah pelapis silinder model basah memiliki cincin karet untuk mencegah kebocoran air pendingin. Pelapis silinder ini berhubungan langsung dengan air pendingin yang bersirkulasi dalam blok motor.

Pelapis silinder model kering berhubungan dengan permukaan dinding silinder dan tidak berhubungan langsung dengan air pendingin. Pada waktu

pemasangan, pelapis model kering dipres. Namun, sebelumnya diameter lubang silinder blok motor dibor sebesar diameter luar pelapis silinder dengan diberi sedikit toleransi.

Gambar 4.7 Cylinde Liner

4.5 Karter (Oil Pan)

Karter sering juga disebut bak minyak atau bak engkol, adalah bagian motor yang mendukung dan menutup bagian dari poros engkol (crank shaft) dari motor. Letaknya di bagian bawah blok mesin. Gunanya adalah untuk menampung minyak pelumas (oli) yang akan atau sudah bersirkulasi dalam motor. Bak minyak ini dibuat dari pelat baja yang dipres.

Di bagian bawah minyak diberi baut penyumbat/cerat oli (drain plug) untuk mengeluarkan minyak pelumas pada waktu akan ganti oli. Untuk menghindari kebocoran atau tetesan pada baut penyumbat, maka antara baut penyumbat dan karter diberi gasket (packing).

Untuk mengetahui banyaknya minyak pelumas pada karter, maka di bagian sisi blok motor terdapat sebuah lubang dengan batang (bilah) pengukur minyak (oil stick). Pada bilah pengukur minyak ini terdapat tanda F (Full) dan E (Empty) atau tanda garis sebanyak 2 buah atas dan bawah. Minyak pelumas motor pada karter harus berada di antara bilah F dan E atau di antara tanda garis atas dan

bawah. Bila pengukur menunjuk pada tanda E atau garis bawah segera tambahkan minyak secukupnya.

Gambar 4.8 Karter (Oil Pan)

4.6 Manifold

Manifold adalah komponen berbentuk pipa atau ruang yang ada lubang-lubangnya. Manifold pada motor diesel terbagi atas 2 macam, yaitu manifold masuk (saluran pemasukan udara) dan manifold buang (saluran pembuangan gas bekas). Manifold masuk (intake manifold) terdiri atas saluran yang menyalurkan udara segar ke lubang-lubang masuk yang pada akhirnya akan masuk ke silinder motor. Manifold buang (exhaust manifold) menyalurkan gas bekas pembakaran dari lubang keluar pipa pengeluaran.

Konstruksi manifold masuk dan manifold keluar ada yang terpisah akan tetapi ada juga sistem menyatu. Pada jenis manifold masuk dan manifold keluar yang menyatu dimaksudkan supaya panas yang dipancarkan oleh saluran pembuangan dapat dipakai untuk memanaskan pipa pemasukan agar udara yang masuk ke dalam silinder motor menjadi hangat.

Gambar 4.9 Manifold

Keterangan :

Manifold buang (Exhaust Manifold)
Packing manifold buang
Packing manifold masuk
Manifold masuk (Intake Manifold)

4.7 Torak (Piston)

Fungsi dari torak adalah :

a. Untuk menghisap udara

b. Untuk memampatkan udara

c. Untuk menerima dan meneruskan tenaga hasil pembakaran ke poros engkol melalui batang pemutar (connecting rod)

d. Untuk membuang gas sisa pembakaran

Torak pada umumnya terbuat dari bahan baja aluminium tuang. Ukuran torak pada bagian atas lebih kecil daripada bagian bawahnya. Hal ini

dimaksudkan karena bagian atas torak lebih banyak menerima panas dan apabila torak telah mencapai suhu kerja, maka bagian yang kecil tersebut akan memuai sehingga bagian atas serta bawah torak menjadi sama.

Pada bagian tengah torak terdapat pena torak (piston pin) yang terbuat dari baja campuran dan berfungsi untuk menghubungkan torak dengan batang pemutar (connecting rod).

Gambar 4.10 Torak (Piston)

4.8 Cincin Torak (Ring Piston)

Cincin torak atau disebut juga pegas torak adalah suatu komponen berbentuk bulat melingkar seperti cincin dengan fungsi untuk perapat dan menjaga agar gas tidak keluar selama langkah kompresi dan langkah usaha dalam ruang bakar. Cincin torak juga berfungsi untuk mengikis minyak pelumas (oli) dari dinding silinder, mencegah pelumas masuk ke dalam ruang bakar dan memindahkan sebagian besar panas torak ke dinding silinder.

Ditinjau dari fungsinya, cincin torak dibedakan menjadi 2 macam, yaitu cincin kompresi dan cincin oli. Cincin kompresi pada torak biasanya 2 buah. Fungsi cincin kompresi adalah sebagai perapat agar kompresi tidak bocor ke dalam ruang engkol. Saat pemasangannya, celah cincin kompresi harus diatur sedemikian rupa sehingga celah tersebut tidak terletak segaris dengan pena

engkolnya. Permukaan nomor-nomor cincin kompresi juga tidak boleh terbalik. Ring kompresi harus dipasang di bagian paling atas dan seterusnya. Selain itu, celah cincin torak tidak boleh terlalu besar atau terlalu kecil. Celah cincin torak yang terlalu besar berakibat bocornya gas, sedangkan celah cincin torak yang terlalu kecil berakibat cincin mudah patah.

Cincin oli berbeda dengan cincin kompresi. Cincin oli berlubang-lubang pada sisinya dengan fungsi mengikis kelebihan oli pada dinding silinder dan memberikan lapisan oli yang tipis pada dinding silinder agar tidak cepat aus. Jumlah cincin oli yang dipasang pada torak biasanya 1 buah.

Gambar 4.11 Cincin Torak (Ring Piston)

4.9 Batang Pemutar (Connecting Rod)

Batang pemutar (batang piston/lengan piston) terbuat dari campuran baja chrom nikel atau baja yang dipadu dengan vanadium. Batang pemutar berguna untuk menghubungkan torak dengan poros engkol. Batang pemutar harus terbuat dari bahan yang kuat dan tahan terhadap tekanan yang besar karena batang pemutar harus mampu memindahkan tekanan yang tinggi dari torak kepada poros engkol, akan tetapi tidak boleh melentur.

Pada kepala batang pemutar terdapat bos yang berhubungan dengan pena torak (piston pin). Sedangkan pada kaki batang pemutar terdiri dari 2 bagian yaitu bagian bawah yang dapat terlepas dan bagian atas yang bersatu dengan batang

Diantara bagian bawah dan bagian atas terdapat bantalan metal yang biasa disebut dengan metal jalan (bearing insert).

Gambar 4.12 Batang Pemutar (Connecting Rod)

4.10 Poros Engkol (Crank Shaft)

Poros engkol (Crank Shaft) atau terkadang ahli mekanik dan orang awam menyebutnya ‘kruk as’. Komponen ini letaknya di dalam bak oli atau bagian bawah blok mesin. Fungsinya adalah untuk mengubah gerak bolak balik (translasi) batang torak (connecting rod) menjadi gerakan berputar. Pada poros ini juga terpasang roda gila (fly wheel). Dari poros engkol inilah tenaga motor diteruskan ke roda gigi transmisi. Poros engkol juga meneruskan gerakan motor ke poros nok (cam shaft). Poros engkol terbuat dari bahan baja dan nikel yang ditempa atau dituang.

Pada poros engkol terdapat beberapa komponen, yaitu :

a. Poros utama

Adalah poros tempat berputarnya poros engkol pada blok motor. Poros utama berputar pada lapisan logam putih yang disebut metal duduk (main bearing insert).

Metal duduk dibedakan menjadi 2 macam :

· Yang disenyawakan (metal cor)

· Yang tidak disenyawakan (metal daun)

b. Dudukan engkol

Adalah untuk tempat duduknya batang pemutar. Dudukan engkol berputar juga pada metal jalan.

c. Pipi engkol

Berfungsi untuk menghubungkan antara poros satu dengan poros lainnya.

d. Roda gigi timing poros engkol (crank shaft sprocket)

Berfungsi untuk memutar roda gigi timing poros bubungan, roda gigi idler dan roda gigi pompa bahan bakar.

Gambar 4.13 Poros Engkol (Crank Shaft)

Gambar 4.14 Penampang Poros Engkol

4.11 Katup (Valve)

Katup (valve) biasa disebut juga klep, adalah komponen berbentuk seperti payung atau cendawan yang dipasang pada kepala silinder. Katup pada motor diesel 4 langkah terdiri atas katup hisap dan katup buang.

Katup hisap adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran hisap untuk memasukkan udara segar ke dalam silinder. Katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran pembuangan untuk membuang gas sisa pembakaran dari dalam silinder. Selain itu katup berfungsi mencegah kebocoran kompresi dan letupan pembakaran.

Pada motor diesel 4 langkah, setiap silinder setidaknya memiliki satu katup hisap dan satu katup buang, namun demikian saat ini juga terdapat motor induk kapal (marine engine) yang setiap silindernya terdapat 4 katup (2 katup hisap dan 2 katup buang). Hal ini dimaksudkan untuk mempertinggi efisiensi volumetrik sehingga pemanfaatan bahan bakar dapat lebih efektif dan daya yang dihasilkan pun menjadi lebih besar.

Katup pada umumnya dibuat dari baja tahan panas dan tahan karat dengan elemen-elemen lain seperti zat arang, silicon, chrom nikel, wolfram dan mangaan.

Saat kompresi dan selama pembakaran berlangsung di dalam silinder, katup-katup ini bertugas menutupi lubang atau saluran pada silinder. Pada saat

pembakaran berakhir, katup buang (exhaust valve) segera membuka, sehingga gas sisa pembakaran keluar dari lubang katup menuju manifold. Setelah proses pembuangan sisa pembakaran selesai, katup hisap membuka sehingga udara segar terhisap masuk ke ruang silinder.

Perbedaan katup masuk dan katup buang adalah :

Tabel 4.1 Perbedaan katup masuk dan katup buang

Katup Masuk	Katup Buang
1. Biasanya diameter lebih besar daripada katup buang 2. Terdapat tanda IN 3. Mudah ditarik magnet 4. Piring katup tipis	1. biasanya diameter lebih kecil daripada katup masuk 2. Terdapat tanda EX 3. Sukar ditarik magnet (banyak campuran nikel) 4. Piring katup tebal (supaya tahan panas)

Gambar 4.15 Katup (Valve)

4.12 Mekanisme Katup (Valve Mechanism)

Yang dimaksud dengan mekanisme katup adalah suatu sistem yang terdiri dari beberapa komponen untuk mendukung proses kerja katup menutup dan membuka saluran hisap dan buang.

Komponen pendukung atau bagian-bagian dari mekanisme katup adalah :

a. Katup (valve)

b. Pegas katup (valve spring), berguna untuk mengembalikan kedudukan katup pada waktu katup menutup.

c. Kunci penahan pegas, berguna untuk menahan pegas tekan dengan penahan pegasnya.

d. Sekrup penyetel dan mur pengunci, berguna untuk menentukan penyetelan celah katup (speling) dan menahan duduknya baut penyetel supaya tidak berubah.

e. Batang penumbuk katup (push rod), biasa disebut juga tappet, berguna untuk menerima tekanan dari gerak putar nok poros bubungan dan diteruskan menjadi tekanan lurus kepala katup tersebut.

f. Pelatuk katup (rocker arm), berguna untuk menghantar tekanan dari batang penumbuk katup dan meneruskan kepada ujung batang katup.

g. Dudukan katup (valve seat), sebagai tempat penutupan katup-katup yang dirapatkan dengan bidang katup.

h. Pengangkat katup (valve lifter), berguna untuk menjamin bekerjanya katup-katup agar gerakannya dapat menjadi lurus dari batang penumbuk katup tersebut.

Gambar 4.16 Mekanisme Katup

4.13 Poros Bubungan (Cam Shaft)

Poros bubungan, banyak juga yang menamakan poros nok atau nokken as. Istilah tersebut digunakan sesuai dengan bentuk bendanya. Posisi poros pada bagian tertentu diberi gunungan (bubungan) atau cam.

Komponen poros bubungan hanya ada pada motor 4 langkah. Fungsinya, untuk mengatur waktu membuka dan menutupnya katup-katup. Mekanisme yang menggerakkan poros bubungan bersumber dari gerakan poros engkol (crank shaft) lewat suatu sistem yang melibatkan timing gear, timing chain atau timing belt.

Poros bubungan terdiri dari beberapa bagian, diantaranya :

a. Roda gigi timing, putarannya didapatkan dari poros engkol agar dapat mengatur dan melaksanakan pembukaan dan penutupan katup, baik katup masuk maupun katup buang yang bekerja menurut proses kerja motor tersebut.

Bantalan poros bubungan (bearings), adalah bagian dari poros bubungan yang berguna untuk menempatkan dan berputarnya poros bubungan pada

b. tempat kedudukannya baik yang terletak pada blok motor ataupun yang terletak pada kepala silinder motor.

c. Bubungan (cam), adalah bagian dari poros bubungan yang bertugas mengadakan pembukaan dan penutupan katup.

d. Gigi sentrik, berguna untuk memutar poros pompa oli.

Gambar 4.17 Poros Bubungan (Cam Shaft)

4.14 Roda Gigi

Roda gigi atau yang lebih dikenal dengan gear (gir), adalah sebuah komponen motor berbentuk piringan bergerigi untuk memindahkan putaran dari poros ke poros lainnya. Dalam suatu sistem biasanya digunakan dua atau lebih roda gigi yang dirancang agar saling berkaitan.

Bila berpasangan, roda gigi yang jumlah giginya banyak disebut geai sedangkan yang jumlah giginya yang sedikit disebut pinion.

4.15 Roda Gila (Fly Whell)

Roda gila, namanya yang lain adalah roda gaya, roda penerus, adalah sebuah komponen berupa sebuah piringan yang dipasangkan pada flens di ujung poros engkol. Bagian tepi roda gila biasanya memiliki cincin bergigi untuk pertautan dengan roda gigi motor starter pada saat motor dihidupkan. Karena itu, tanpa roda gila hampir tidak mungkin menghidupkan mesin. Kalaupun mungkin, putaran mesin menjadi tidak teratur. Bobot yang dimiliki roda gila inilah yang menyebabkan putaran poros engkol mantap dan halus.

Roda gila dipasang kokoh pada ujung poros engkol sehingga tidak mudah bergeser dari dudukannya. Ini untuk menjamin agar roda gila, mesin dan kode penyalaan tetap pada posisi yang benar.

Fungsi lain dari roda gila adalah sebagai tempat untuk memasang kopling. Kopling terpasang pada roda gila berikut tempurung yang seputar sisinya disekrup pada roda gila. Permukaan salah satu roda gila (yang berdempetan dengan kopling) dibubut sangat halus. Jadi disamping sebagai alat untuk meratakan putaran mesin, roda gila juga merupakan alat untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari motor ke poros gardan (sebagai alat bantu penangkapan ikan) melalui kopling.

Gambar 4.18 Roda Gila (Fly Whell)

minyak pelumas (oli) yang akan atau sudah bersirkulasi dalam motor. Bak minyak ini dibuat dari pelat baja yang dipres.

Torak atau piston atau ada juga yang menyebutnya “seher” adalah komponen mesin untuk mengubah atau mentransfer tekanan pembakaran yang menjadi gerak lurus (sliding) yang selanjutnya dengan perantara pena torak, batang torak dan poros engkol, gerak lurus dari torak tersebut diubah menjadi gerak berputar. Cincin torak atau disebut juga pegas torak adalah suatu komponen berbentuk bulat melingkar seperti cincin dengan fungsi untuk perapat dan menjaga agar gas tidak keluar selama langkah kompresi dan langkah usaha dalam ruang bakar.

Katup pada motor diesel 4 langkah terdiri atas katup hisap dan katup buang. Katup hisap adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran hisap untuk memasukkan udara segar ke dalam silinder. Katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran pembuangan untuk membuang gas sisa pembakaran dari dalam silinder.

Poros bubungan, banyak juga yang menamakan poros nok atau nokken as. Istilah tersebut digunakan sesuai dengan bentuk bendanya. Posisi poros pada

bagian tertentu diberi gunungan (bubungan) atau cam. Komponen poros bubungan hanya ada pada motor 4 langkah. Fungsinya, untuk mengatur waktu membuka dan menutupnya katup-katup, mekanisme yang menggerakkan poros bubungan bersumber dari gerakan poros engkol (crank shaft).

Roda gila dipasang kokoh pada ujung poros engkol sehingga tidak mudah bergeser dari dudukannya. Fungsi roda gila adalah menyebabkan putaran poros engkol mantap dan halus.

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling benar !

2. Berikut ini komponen-komponen utama dari motor diesel kecuali :

e. Kepala silinder

f. Blok silinder

g. Karter

h. Karburator

2. Komponen motor diesel yang terdapat cekungan-cekungan sebagai ruang bakarnya dan lubang-lubang untuk kedudukan katup masuk dan katup buang serta terdapat saluran untuk jalan keluar masuk gas sisa pembakaran adalah :

a. Kepala silinder

b. Katup masuk dan katup buang

c. Poros engkol

d. Roda gila

3. Alat apakah yang sebaiknya digunakan untuk mengeraskan atau mengencangkan mur atau baut kepala silinder :

a. Kunci inggris

b. Kunci momen

c. Kunci sock

d. Kunci pas

4. Berikut ini adalah pernyataan yang benar mengenai jumlah minyak pelumas pada karter :

a. Apabila minyak pelumas berada pada bagian atas tanda F oil stick maka minyak pelumas harus ditambah

b. Apabila minyak pelumas berada pada bagian bawah tanda E oil stick maka minyak pelumas harus dikurangi

c. Apabila minyak pelumas berada pada bagian bawah tanda E oil stick maka minyak pelumas harus ditambah

d. Minyak pelumas dalam karter tidak perlu di cek selama 10.000 jam

5. Fungsi dari exhaust manifold adalah :

a. Menyalurkan udara segar ke lubang-lubang masuk silinder motor

b. Menyalurkan gas bekas pembakaran dari lubang keluar pipa pengeluaran

c. Memancarkan panas dari proses pembakaran bahan bakar

d. Mendinginkan bagian-bagian yang selalu mendapatkan tekanan akibat proses kompresi

7. Berikut ini adalah fungsi kerja dari torak, kecuali :

a. Untuk menghisap udara

b. Untuk memampatkan udara

c. Untuk mensirkulasikan media pendingin

d. Untuk membuang gas sisa pembakaran

7. Berikut ini merupakan komponen-komponen yang terdapat pada poros engkol, kecuali :

a. Ring piston

b. Dudukan engkol

c. Pipi engkol

d. Roda gigi timing poros engkol

8. Sistem yang terdiri dari beberapa komponen untuk mendukung proses kerja katup menutup dan membuka saluran hisap dan saluran buang, adalah pengertian dari :

a. Mekanisme torak

b. Mekanisme pejalan

c. Mekanisme pembakaran

d. Mekanisme katup

9. Fungsi dari poros bubungan adalah :

e. Mengkompresi udara

f. Mengatur waktu membuka dan menutupnya katup-katup

g. Tempat dudukan katup-katup baik hisap maupun buang

h. Berguna untuk menahan pegas tekan dengan penahan pegasnya

10. Berikut ini adalah fungsi dari roda gila, kecuali :

a. Membuat putaran poros engkol mantap dan halus

b. Menambah tenaga motor diesel

c. Tempat untuk memasang kopling

d. Tempat untuk memasang puli

B. Jawablah dengan singkat, jelas dan tepat !

5. Untuk dapat beroperasi maka motor diesel tidak hanya memerlukan konstruksi mesin saja akan tetapi diperlukan juga kelengkapan yang lain. Sebutkan kelengkapan motor diesel untuk mendukung proses operasinya !

6. Bagaimana caranya agar diantara blok dan kepala silinder tidak terjadi kebocoran !

7. Jelaskan cara yang tepat mengencangkan baut kepala silinder agar kepala silinder tidak melengkung !

8. Jelaskan fungsi dari karter (oil pan) !

6. Apa yang dimaksud dengan manifold ? Sebut dan jelaskan 2 macam manifold yang ada pada motor diesel !

11. Ditinjau dari fungsinya, cincin torak dibedakan menjadi 2 macam, sebut dan jelaskan masing-masing !

12. Jelaskan fungsi dari batang pemutar dan mengapa syarat batang pemutar harus terbuat dari bahan yang kuat !

13. Sebutkan dan jelaskan mengenai komponen-komponen yang terdapat pada poros engkol !

14. Katup (valve) pada motor diesel 4 langkah terbagi menjadi 2, sebutkan dan jelaskan fungsi masing-masing !

15. Sebutkan komponen pendukung atau bagian-bagian dari mekanisme katup !

C. Lengkapilah pernyataan di bawah ini dengan menuliskan huruf dari sekumpulan jawaban pada kolom sebelah kanan yang paling tepat !

1…..	Kepala silinder	A. Piston Pin
2…..	Bak minyak pelumas	B. Poros engkol
3…..	Saluran pembuangan gas sisa pembakaran	C. Cylinder Block
4…..	Penghubung torak dengan batang pemutar	D. Piston
5…..	Tipe/macamnya ada 2, tipe basah (wet type)dan tipe kering (dry type)	E. Rocker Arm
6…..	Tubuh motor	F. Cylinder Head
7…..	Fungsinya menghisap udara, memampatkan udara, dan meneruskan tenaga hasil pembakaran ke poros engkol dan membuang gas sisa pembakaran	G. Cylinder Liner
8…..	Bentuknya melingkar, berjumlah 2 buah dan berfungsi sebagai perapat agar kompresi tidak bocor ke dalam ruang engkol	H. Exhaust Manifold
9…..	Kruk as, crank shaft	I. Cincin kompresi
10…	Berfungsi untuk menghantar tekanan dari batang penumbuk katup dan meneruskan kepada ujung batang katup	J. Karter

BAB 5

SISTEM OPERASI MOTOR DIESEL

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, berhasil menyelesaikan/melengkapi tugas-tugas dan latihan dari bab ini, Saudara dapat menjelaskan mengenai sistem operasi motor diesel diantaranya sistem bahan bakar, sistem pelumasan, sistem pendinginan dan sistem start motor.

KRITERIA PENILAIAN

Keberhasilan Saudara dalam menguasai bab ini dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut :

9. Mampu menjelasan sistem bahan bakar motor diesel.

10. Mampu menjelaskan sistem pelumasan motor diesel.

11. Mampu menjelaskan sistem pendinginan motor diesel khususnya untuk keperluan di kapal.

12. Mampu menjelaskan sistem start motor diesel.

13. Mampu menghitung daya atau tenaga motor diesel.

SUB POKOK BAHASAN

9. Sistem Bahan Bakar

10. Sistem Pelumasan

11. Sistem Pendinginan

12. Sistem Start (Starting System)

13. Daya Motor Diesel

A. Buku Utama :

8. Aliredjo, Subroto., (2006). Materi Pengetahuan Mesin Kapal Perikanan, Diktat Pelatihan (tidak dipublikasikan), Jakarta : Pusat Pendidikan Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan.

9. Anonimous., (1980). Buku Petunjuk 2 Mesin Diesel Yanmar, Jakarta : Yanmar.

10. Karyanto, E., (2002). Panduan Reparasi Mesin Diesel, Dasar Operasi Service, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

11. Karyanto, E., (2001). Teknik Perbaikan, Penyetelan, Pemeliharaan, Trouble Shooting Motor Diesel, Jakarta : CV. Pedoman Ilmu Jaya.

B. Buku Penunjang :

5. Nugroho, Amien., (2005). Ensiklopedi Otomotif, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

6. Maleev, V.L., (1991). Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel, Jakarta : PT. Erlangga.

PENDAHULUAN

Telah dibahas sebelumnya bahwa secara garis besar konstruksi motor diesel dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu mesin dan kelengkapan mesin. Unit mesin adalah bagian yang langsung menghasilkan tenaga dan terdiri dari blok motor, kepala silinder, torak beserta batangnya, poros engkol, poros bubungan serta bagian yang lainnya.

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai sistem operasi motor diesel yang mencakup sistem bahan bakar, sistem pelumasan, sistem pendinginan dan sistem start.

URAIAN MATERI

5.1 Sistem Bahan Bakar

Sistem bahan bakar dari instalasi motor diesel didefenisikan sebagai peralatan yang diperlukan untuk menangani minyak bahan bakar dari titik diserahkannya ke instalasi sampai mencapai pengabut bahan bakar.

5.1.1 Sistem Pengaliran Bahan Bakar

Jika kebetulan terdapat kotoran kecil atau air masuk ke dalam bahan bakar, maka keawetan pemakaian pompa injeksi dan pengabut yang merupakan bagian yang terpenting dari motor diesel akan sangat berkurang. Dengan demikian bahan bakar harus cukup tersaring dan bersih. Untuk inilah, maka motor diesel dilengkapi dengan alat penyaring bahan bakar (fuel filter) yang mempunyai kemampuan tinggi.

Tentu bahan bakar di dalam tangki pun harus bersih. Bahan bakar dalam tangki (fuel tank) disalurkan keluar oleh pompa perpindahan bahan bakar melalui filter kemudian masuk ke pompa injeksi untuk dikabutkan di dalam ruang bakar melalui pengabut (nozzle). Bahan bakar yang merembes dari pengabut ditampung oleh pipa saluran balik (fuel return line) dan kembali ke tangki bahan bakar.

Dengan digerakkan oleh motor, maka pompa injeksi (injection pump) menekan bahan bakar dan mengalirkannya melalui saluran pembagi ke pengabut dan selanjutnya di kabutkan ke dalam silinder menurut urutan pengapian.

Gambar 5.1 Sistem Bahan Bakar Mesin Kapal

5.1.2 Sistem Penyemprotan Bahan Bakar

Fungsi dari sistem penyemprotan bahan bakar motor diesel adalah:

a. Mengalirkan bahan bakar dari tangki harian sampai ke ruang pembakaran

b. Mengatur jumlah bahan bakar yang disemprotkan

c. Mengatur saat penyemprotan yang tepat

d. Mengatur lamanya penyemprotan

e. Menekan bahan bakar dengan tekanan tinggi (200-300 Kg/cm²)

f. Mengabutkan bahan bakar dan mendistribusikan ke seluruh ruang pembakaran

Sistem penyemprotan bahan bakar sangat vital pada suatu motor karena bahan bakar yang disemprotkan dengan sempurna akan menghasilkan tenaga motor yang maksimal. Jadi kalau ada gangguan pada sistem penyemprotan bahan bakar maka tenaga motor akan terganggu dan bahkan dapat menyebabkan motor akan sangat sulit untuk dijalankan. Juga dapat menyebabkan kerusakan terhadap motor itu sendiri. Sistem penyemprotan bahan bakar adalah jantungnya motor.

Gambar 5.2 Sistem Bahan Bakar Motor Diesel

5.1.3 Pompa Penekan Bahan Bakar (Fuel Injection Pump)

Pompa penekan bahan bakar adalah suatu kelengkapan motor yang mempunyai tugas untuk menekan bahan bakar menuju ke pengabut (nozzle) serta membagi bahan bakar tersebut ke setiap silinder atau ruang bakar motor sesuai dengan urutan pengapian (Firing Order) dari motor tersebut pada waktu dan jumlah yang tepat.

Berdasarkan dari sirkulasi bahan bakar maka pompa penekan bahan bakar ada yang dilengkapi dengan pompa pemindah bahan bakar (transfer pump) bila tangki bahan bakarnya berada di bawah mesin dan tanpa dilengkapi dengan pompa pemindah bila tangki bahan bakarnya di atas mesin.

Gambar 5.3 Fuel Injection Pump

Keterangan :

1. Tangki bahan bakar

2. Pipa masuk dari tangki menuju pompa pemindah

3. Pipa keluar dari pompa menuju saringan bahan bakar

4. Pipa keluar dari saringan bahan bakar menuju pompa penekan bahan bakar

5. Pipa tekanan tinggi dari pompa penekan bahan bakar menuju ke pengabut

6. Pipa pengembali bahan bakar

7. Pipa pengembalian bahan bakar

8. Pengabut

9. Pompa pemindah bahan bakar

10. Tombol starter

11. Pipa saluran kelebihan bahan bakar dari pompa penekan bahan bakar

12. Saringan bahan bakar

5.1.4 Prinsip Kerja Pompa Penekan Bahan Bakar

Pada motor diesel tiap-tiap silinder motor tersebut biasanya mempunyai satu kelengkapan pompa penekan bahan bakar. Misalnya motor 1 silinder mempunyai 1 buah kelengkapan pompa penekan bahan bakar dan untuk motor 4

silinder mempunyai 4 buah kelengkapan pompa penekan, demikian pula untuk motor 6 silinder dan seterusnya.

Gambar 5.4 Prinsip Kerja Pompa Penekan Bahan Bakar

- Plunyer bertugas menekan bahan bakar menuju ke pengabut melalui katup pelepas dan pipa tekanan tinggi. Bahan bakar ini ditekan oleh plunyer dengan tekanan yang tinggi.

- Pada waktu plunyer bergerak ke bawah, katup pelepas tertutup, pintu masuk dan pintu simpangan terbuka. Pintu masuk berhubungan dengan saluran pemasukan bahan bakar sedangkan pintu simpangan mengembalikan sisa bahan bakar yang tidak dikabutkan untuk kembali ke tangki lagi. Pada waktu plunyer bergerak ke atas, pintu masuk dan pintu simpangan tertutup, sedangkan katup pelepas terbuka dan bahan bakar tersebut dipotong oleh plunyer dan ditekan ke atas menuju ke katup pelepas selanjutnya menuju ke pengabut, pada pengabut ini bahan bakar yang bertekanan tinggi akan mengangkat bagian jarum pengabut yang tirus pada bagian dalam dari pengabut.

Selanjutnya bahan bakar dapat dikabutkan ke ruang bakar dari motor dalam bentuk partikel-partikel yang sifatnya mudah terbakar. Langkah dari plunyer selalu tetap, tetapi langkah pemompaan berbeda-beda, hal ini tergantung

pada posisi dari plunyer itu sendiri. Pada keadaan tidak memompa bahan bakar, plunyer langsung berhubungan dengan saluran simpangan.

5.1.5 Pengaturan Banyaknya Bahan Bakar Yang Disemprotkan

Pada bagian bawah dari batang plunyer terdapat pelat pemutar, yaitu pelat yang menghubungkan plunyer dengan tabung pemutar. Tabung pemutar plunyer dihubungkan dengan batang pengatur bahan bakar, gerakan batang pengatur bahan bakar (Control Rod) ke kiri dan ke kanan untuk mengatur banyak sedikitnya bahan bakar yang dikabutkan oleh pengabut. Dengan kata lain, panjang langkah pemompaan plunyer di dalam silinder selalu konstan, tetapi dengan memutarkan plunyer di dalam silinder tersebut dapat diatur banyaknya bahan bakar yang dipompakan oleh plunyer.

Disamping itu dengan memutarkan posisi plunyer tersebut, plunyer dapat pula tidak menghasilkan pemompaan bahan bakar.

Gambar 5.5 Pengontrol Banyaknya Penyemprotan Bahan Bakar

Pada gambar dapat dilihat bila alur tegak pada plunyer berhubungan dengan pintu masuk maka pemompaan bahan bakar oleh plunyer dihasilkan posisi maksimum. Sedangkan bila plunyer diputar dan alur tegak menjauh dari pintu masuk yaitu pada posisi di tengah akan menghasilkan pemompaan-pemompaan bahan bakar yang normal. Bila plunyer diputar dan alur tegak menjauh dari pintu

masuk yaitu pada posisi berhubungan dengan pintu simpangan/pembocoran maka plunyer tidak menghasilkan pemompaan bahan bakar dan motor akan berhenti sebab bahan bakar tidak ada yang dipompa atau bahan bakar tersebut dibocorkan.

5.1.6 Pengabut Bahan Bakar

Pengabut bahan bakar atau dalam istilah lain disebut Nozzle adalah suatu komponen untuk menyemprotkan bahan bakar solar dalam hamburan-hamburan yang sangat halus (berbentuk kabut) ke dalam suatu udara yang sedang dipadatkan (dikompresi) di dalam ruang bakar silinder motor, dimana udara yang dipadatkan itu memiliki suhu yang sangat tinggi.

Penghamburan bahan bakar ke dalam udara yang bersuhu tinggi, menyebabkan bahan bakar menguap dan membentuk gas yang selanjutnya bahan bakar berubah menjadi gas yang akan terbakar.

Gambar 5.6 Bagian-bagian dan Tipe Pengabut

Pada gambar 5.6 pada sebelah kiri diperlihatkan sebuah nozzle pengabut bahan baker

Pada pengabut tersebut terdapat sebuah katup jarum, dimana ujung bawahnya terdiri atas dua bidang kerucut. Kerucut yang pertama menetap pada dudukannya, sedangkan yang kedua menerima tekanan bahan bakar. Jika gaya

yang ditimbulkan bahan bakar melebihi gaya pegas, maka katup akan terangkat ke atas sehingga membuka lubang pengabut.

Ujung pengabut dapat dibuat dalam beberapa bentuk, seperti terlihat pada gambar 5.6 sebelah kanan, pengabut (a) dab (b) dinamakan “pengabut berlubang” (nozzle katup jarum), dimana setiap lubang berdiameter kira-kira 0,2 sampai 0,3 mm ; pengabut yang pertama disebut pengabut berlubang tunggal, sedangkan yang kedua disebut pengabut berlubang banyak. Pengabut (c) dinamakan “pengabut pasak” (pintle nozzle). Ujung katup pasak pada pengabut tersebut berbentuk silinder dan menonjol keluar ujung pengabut, sehingga dengan lubang pengabut tersebut ia membuat rongga silinder. Dengan demikian, apabila katup membuka lubang pengabut, bahan bakar akan mengalir melalui rongga tersebut dan membuat pancaran berbentuk kerucut berlubang.

5.2 Sistem Pelumasan

Pelumasan yaitu pemberian zat pelumas diantara dua atau lebih permukaan benda yang bergerak saling bergesekan sehingga terhindar gesekan langsung. Contoh bagian-bagian yang dilumasi adalah :

a. Antara torak dengan tabung silinder

b. Antara poros dengan bantalan poros

c. Antar roda gigi – roda gigi

5.2.1 Cara Pelumasan

Pada motor bakar, untuk menyalurkan pelumas ke bagian-bagian motor terdapat 4 macam cara yaitu :

a. Pelumasan Gravitasi

Cara ini memerlukan sebuah tangki minyak pelumas di atas bagian-bagian motor. Minyak pelumas disalurkan ke bagian-bagian mesin dengan cara gravitasi.

b. Pelumasan Splash (cipratan)

Cara pelumasan ini khusus dipergunakan untuk pelumasan bearing lengan torak. Agar pelumasan terlaksana dengan baik maka pada bagian bawah lengan torak dilengkapi dengan sebuah “penciduk”.

Gambar 5.7 Pelumasan Splash

c. Pelumasan Tekan

Cara pelumasan yang penyaluran minyak pelumasnya dibantu dengan sebuah pompa. Dengan cara ini jumlah minyak pelumas yang disalurkan hanya untuk keperluan tertentu. Minyak ini tidak dapat dipergunakan lagi.

Gambar 5.8 Pelumasan Tekan

d. Pelumasan Sirkulasi

Cara pelumasan ini menjamin minyak pelumas yang berada dalam karter selalu bersirkulasi ke bagian-bagian motor. Minyak pelumas yang telah bersirkulasi akan kembali ke bak penampungan (karter).

Gambar 5.9 Pelumasan Sirkulasi

5.2.2 Tujuan Pelumasan

Tujuan utama pelumasan adalah untuk mengurangi tingkat keausan benda yang saling bergerak bergesekan dan mengurangi panas yang berlebihan. Selain itu pelumasan juga berfungsi :

a. Mendinginkan permukaan motor yang panas akibat dari gesekan

b. Mengangkut kotoran

c. Dapat mencegah terjadinya korosif pada bagian motor

d. Mengurangi getaran akibat dari gesekan

e. Menstabilkan temperatur

f. Menambah kerapatan antara ruangan bagian motor yang bergesekan

Untuk melakukan fungsi-fungsi diatas maka minyak pelumas harus memiliki sifat-sifat yang baik. Sifat-sifat pelumas yang baik adalah :

a. Memiliki mutu/tingkat pelumasan yang baik

b. Memiliki sifat pelekatan yang kuat pada permukaan motor

c. Memiliki kekentalan yang tepat

d. Memiliki tingkat perubahan kekentalan yang kecil pada suatu perubahan temperatur

e. Tidak memiliki sifat korosif (karat)

f. Memiliki sifat penyerap panas yang baik

g. Tidak mudah menguap

Gambar 5.10 Sistem Pelumasan yang dilengkapi dengan L.O Cooler

5.2.3 Sistem Pelumasan Motor Kapal

Sistem pelumasan motor kapal terbagi menjadi 2 macam, yaitu :

a. Sistem Sump Basah

Sistem sump basah adalah sistem pelumasan motor yang memanfaatkan karternya sebagai penampung minyak pelumas.

b. Sistem Sump Kering

Sistem sump kering yaitu sistem pelumasan motor yang tidak memanfaatkan karternya sebagai penampung minyak pelumas tetapi manggunakan tangki tersendiri di luar motor tersebut.

5.3 Sistem Pendinginan

Pendinginan pada motor bertujuan untuk mencegah terjadinya panas yang berlebihan pada bagian motor, terutama disebabkan oleh panas pembakaran sehingga mengurangi tingkat keausan bahan. Selain itu pendinginan juga berfungsi agar pelumasan motor dapat terselenggara.

Media pendingin yang biasa digunakan dalam sistem pendinginan motor adalah air (laut dan tawar), udara, minyak pelumas dan zat cair lainnya. Bagian-bagian motor yang perlu didinginkan adalah ruang di sekeliling silinder, kepala silinder, katup, bantalan dan tempat-tempat yang menimbulkan panas dari gesekan.

Sistem pendinginan motor terbagi menjadi 2, yaitu :

a. Sistem pendinginan langsung

b. Sistem pendinginan tidak langsung

5.3.1 Sistem pendinginan langsung

Sistem pendinginan langsung artinya media pendingin utama langsung bersentuhan dengan bagian-bagian yang didinginkan. Juga disebut sistem pendinginan terbuka.

Gambar 5.11 Sistem Pendinginan Langsung

Air laut yang dihisap oleh pompa (4) akan masuk ke insatalasi pendinginan melaui sarangan (1) yang berada pada kulit kapal yang terendam air. Air laut dapat masuk melalui sarangan apabila katup Kingston (2) dalam keadaan terbuka. Kemudian dari katup Kingston, air laut harus disaring dari kotoran-kotoran oleh saringan air laut / filter (3), hal ini dimaksudkan agar sistem instalasi tidak terjadi penyumbatan karena kotoran-kotoran atau sampah yang berasal dari air laut yang dihisap tadi.

Dari filter, air laut melewati Lubricating Oil Cooler (5) yang berfungsi untuk mendinginkan minyak pelumas motor induk atau motor Bantu. Konstruksi L.O Cooler biasanya berbentuk Sheel and Tube yaitu tabung yang didalamnya terdapat pipa-pipa kecil. Setelah mendinginkan minyak pelumas, selanjutnya air laut masuk ke motor kapal untuk melakukan proses pendinginan motor. Sirkulasi air pendingin dalam motor adalah berawal dari bagian bawah motor induk dan naik keatas yaitu menuju ke kepala silinder. Sirkulasi dari bawah ke atas ini dimaksudkan agar aliran air tidak terlalu cepat sehingga dapat dengan sempurna memenuhi bagian-bagian yang perlu didinginkan. Setelah mendinginkan motor, kemudian air laut dibuang lagi ke laut.

5.3.2 Sistem pendinginan tidak langsung

Sistem pendinginan tidak langsung artinya terdapat 2 instalasi pendingin, yaitu instalasi air tawar untuk mendinginkan motor dan instalasi air laut untuk mendinginkan air tawar tersebut. Media utama (air laut) tidak langsung bersentuhan dengan bagian (motor) yang didinginkan akan tetapi pendingin utama (air laut) mendinginkan media pendingin motor (air tawar).

Gambar 5.12 Sistem Pendinginan Tidak Langsung

Dari keterangan gambar sistem pendinginan tidak langsung dapat diuraikan sebagai berikut :

Instalasi Utama (Air Laut) :

Pompa (3) menghisap air laut. Air laut yang masuk, secara berurutan melewati sarangan (1), katup Kingston (11), saringan (2) dan melewati pompa penghisap. Dari pompa penghisap, air laut menuju ke instalasi pendinginan air tawar. Pada instalasi pendinginan air tawar ini terjadi proses Heat Exchanger. Proses Heat Exchanger merupakan proses pertukaran panas, yaitu panas dari motor dipindahkan ke air tawar, kemudian panas motor yang telah diserap oleh air tawar

tadi dipindahkan ke air laut, yang pada akhir instalasi, air laut beserta panasnya akan dibuang kembali ke laut.

Instalasi Air Tawar :

Air tawar yang bersirkulasi ke motor adalah berasal dari penampungan air tawar pada tangki air tawar (6), pada tangki air tawar juga terdapat ventilasi (9) yang berguna sebagai sirkulasi udara dan pembuang panas air tawar. Dari tangki, air tawar menuju ke instalasi pendinginan air tawar (4). Panas air tawar yang berasal dari motor akan didinginkan oleh air laut pada instalasi ini. Seperti pada L.O Cooler, instalasi ini pada umumnya juga berbentuk Shell and Tube. Air tawar dapat bersirkulasi karena ada daya hisap pompa (5) yang berfungsi untuk menghisap dan menekan air tawar agar dapat bersirkulasi mendinginkan motor. Setelah mendinginkan motor maka air tawar akan kembali ke tangki air tawar.

5.3.3 Keuntungan dan kerugian pendinginan tidak langsung di banding sistem pendinginan langsung.

Keuntungan :

a. Mengurangi kerusakan karena proses korosi pada motor

b. Mudah mengatur suhu pendinginan

c. Panas pada air pendingin (air tawar) dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan, misalnya untuk mesin pembuat air tawar.

Keuntungan :

a. Instalasi bertambah rumit

b. Instalasi membutuhkan banyak ruangan

c. Harganya mahal

d. Pemeliharaan lebih banyak

5.4 Sistem Start (Starting System)

Sistem start (Starting System) adalah suatu sistem yang memberikan tenaga awal terhadap motor untuk melakukan proses pembangkitan daya sampai motor tersebut dapat hidup dari tenaganya sendiri.

Kalau motor diesel distart, maka poros engkolnya harus diputar oleh alat dari luar sedemikian rupa sehingga udara dalam silinder ditekan pada TMA sampai suatu tekanan, yang apabila bahan bakar diinjeksikan, akan menyala dan menghasilkan langkah usaha.

Terdapat dua persyaratan penting yang harus dipenuhi untuk start, yaitu :

a. Kecepatan yang cukup

Apabila kecepatan untuk menstart rendah maka dikhawatirkan akan terjadi kebocoran kecil melalui celah cincin torak dan mungkin melalui katup masuk dan katup buang. Ini dapat menurunkan tekanan kompresi dan temperatur pada akhir langkah di bawah yang diperlukan untuk menyalakan bahan bakar yang diinjeksikan karena sebagian dari udara lari dari silinder.oleh sebab itu terdapat kecepatan minimal yang harus dicapai motor sebelum terjadi penyalaan dan motor dapat memulai pembakaran. Dalam beberapa motor kecepatan menstart sekitar 70 – 75 Rpm, sedangkan dalam beberapa motor kecil dapat mencapai 250 – 300 Rpm.

b. Perbandingan kompresi yang tepat

Perbandingan kompresi (Compression Ratio) adalah perbandingan antara volume silinder pada saat torak berada di TMB dengan volume silinder pada saat torak berada di TMA. Pada saat start apabila perbandingan kompresi tidak cukup tinggi dan tepat, maka suhu akhir dari pengisian udara tekan juga akan terlalu rendah untuk penyalaan.

Banyak cara yang digunakan untuk menstart motor. Macam-macam cara atau metode menstart adalah :

a. Secara manual (dengan tenaga manusia)

- Dengan tali

- Dengan engkol

b. Start dengan listrik (motor starter)

c. Start dengan udara tekan

- Tangki udara

Tangki udara terdiri dari kotak katup (valves box) berikut perlengkapannya dan sebuah tangki udara. Terisi di dalamnya udara

untuk start sampai dengan tekanan 30 Kg/cm². Kapasitasnya berubah perlahan sehubungan dengan pemakaian motor.

- Katup pemeriksa (cheeks valves)

Katup pemeriksa ini terdiri dari badan (body), pegas katup dan plunyer. Udara dari katup maneuver menggerakkan plunyer. Untuk itu katup terbuka secara otomatis dan udara mengalir dari tangki ke katup distribusi.

- Katup maneuver

Katup maneuver ini terdiri dari badan (body), katup, pegas katup dan gagang start. Cara membuka katup pemeriksa adalah dengan membuka/mengatur udara start ke plunyer dari katup pemeriksa. Ini dijalankan secara manual. Pada motor-motor dengan sistem start otomatis, katup ini diatur oleh sebuah solenoid.

- Katup penyalur (distributions valves)

Katup-katup penyalur udara untuk start ini terdiri dari katup body dan penutup, digerakkan oleh poros kam (cam shaft). Katup-katup itu berputar sehubungan dengan putaran motor dan apabila lubang katup itu tiba bersamaan dengan lubang di dalam body katup, udara bertekanan tinggi yang berada di belakang katup keluar melalui lubang ke katup start.

- Katup start (starting valves)

Katup start terdiri dari badan/body, katup dan pegas katup (dan plunyer pada beberapa model) dan terpasang pada kepala silinder. Katup start terbuka secara otomatis karena gerakan udara start dan tertutup oleh pegas dan tekanan di dalam silinder. Udara start masuk ke silinder melalui katup ini dan mendorong torak untuk menstart motor.

Gambar 5.13 Berbagai Macam Posisi Katup Distribusi

Gambar 5.14 Sistem Start Dengan Udara Tekan

5.5 Daya Motor Diesel

5.5.1 Pengertian Neraca Kalor

Panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam silinder hanya sebagian saja yang diolah menjadi kerja efektif. Bagian terbesar justru merupakan panas terbuang yang terakhir ini merupakan kerugian yang tidak mungkin dihilangkan sama sekali.

Gas buang yang bertemperatur antara 300º - 600º C merupakan contoh kerugian-kerugian karena tidak dimanfaatkan. Kerugian kalor dalam gas buang dinamakan “kerugian pembuangan”. Demikian pula silinder, katup-katup dan torak akan menjadi panas karena komponen-komponen tersebut berhadapan langsung dengan gas panas yang bertemperatur tinggi. Maka jika tidak didinginkan dengan baik, komponen-komponen tersebut dapat mengalami kerusakan. Untuk hal tersebut di atas dapat dipakai udara atau air sebagai media pendingin. Dari segi energi, pendinginan merupakan kerugian pula, kerugian tersebut dinamakan “kerugian pendinginan”. Disamping itu, sebagian dari kerja indikator menjadi kerugian mekanis, yaitu kerugian gesekan yang diubah dalam bentuk kalor dan merupakan beban pendinginan.

Di satu sistim, panas hasil pembakaran bahan bakar di ruang bakar dan panas yang berguna ditambah kerugian-kerugian di sisi yang lain, merupakan suatu neraca keseimbangan sebagai berikut.

Tabel 5.1 Neraca Kalor pada Daya Maksimum

	Neraca Kalor (%)
Kerja efektif Kerugian mekanis Kerugian pendinginan Kerugian pembuangan	30 ~ 45 11 ~ 4 25 ~ 11 34 ~ 40

Gambar di bawah ini menunjukkan cara lain untuk menyatakan neraca kalor, yaitu dalam bentuk diagram.

Gambar 5.15 Diagram Neraca Kalor (Diagram Sunkey)

5.5.2 Daya Indikator (Daya pada Silinder)

Daya indikator adalah daya gas pembakaran yang bekerja diatas torak atau daya yang bekerja dalam silinder. Tekanan gas yang diambil dari harga P maksimum dan minimum disebut tekanan rata-rata Pi Kg/cm². Luas penampang torak x tekanan rata-ata.

Dari gambar neraca panas dapat dilihat bahwa besarnya daya indikator sama dengan panas hasil pembakaran bahan bakar dikurangi dengan kerugian panas yang terbawa bersama air pendingin dan gas bekas.

Jadi daya indikator merupakan panas hasil pembakaran bahan bakar dikurangi dengan kerugian panas air pendingin dan kerugian panas gas bekas.

Rumusan daya pada silinder / Daya Indikator, adalah :

Untuk motor 2 langkah :

p/4 D² x S x Pi x n x Z

Ti =
60 x 75

Untuk motor 4 langkah :

p/4 D² x S x Pi x n x Z

Ti =
2 x 60 x 75

Keterangan :

Ti = Tenaga / Daya Indikator (HP)

D = Diameter silinder (cm)

S = Panjang langkah torak (m)

Pi = Tekanan rata-rata indikator (Kg/cm²)

n = Putaran motor tiap menit (Rpm)

Z = Jumlah silinder motor

Atau apabila kita menghitung daya indikator (Ti) motor dengan satuan KW (Kilo Watt) maka formulasi yang digunakan adalah :

Untuk motor 2 langkah :

Ti = 100 x Pi x p/4 D² x S x n x Z

Untuk motor 4 langkah :

Ti = 50 x Pi x p/4 D² x S x n x Z

Keterangan :

Ti = Tenaga / Daya Indikator (kW)

D = Diameter silinder (m)

S = Panjang langkah torak (m)

Pi = Tekanan rata-rata indikator (bar)

n = Putaran motor tiap menit (putaran tiap detik)

Z = Jumlah silinder motor

5.5.3 Daya Efektif (Brake Horse Power) atau Daya pada Poros

Dengan adanya bagian-bagian yang bergesekan waktu motor bekerja, maka disini akan timbul kerugian daya.

Daya indikator (Ti) dikurangi dengan kerugian karena gesekan-gesekan akan menghasilkan daya efektif (Te).

Daya efektif atau daya pada poros adalah tenaga yang akan menggerakkan poros motor.

Rumusan daya pada poros / Daya Efektif, adalah :

Untuk motor 2 langkah :

p/4 D² x S x Pe x n x Z

Te =
60 x 75

Untuk motor 4 langkah :

p/4 D² x S x Pe x n x Z

Te =
2 x 60 x 75

Keterangan :

Te = Tenaga / Daya Efektif (HP)

D = Diameter silinder (cm)

S = Panjang langkah torak (m)

Pe = Tekanan rata-rata efektif (Kg/cm²)

n = Putaran motor tiap menit (Rpm)

Z = Jumlah silinder motor

Atau apabila kita menghitung daya efektif (Te) motor dengan satuan kW (Kilo Watt) maka formulasi yang digunakan adalah :

Untuk motor 2 langkah :

Te = 100 x Pe x p/4 D² x S x n x Z

Untuk motor 4 langkah :

Te = 50 x Pe x p/4 D² x S x n x Z

Keterangan :

Te = Tenaga / Daya Efektif (kW)

D = Diameter silinder (m)

S = Panjang langkah torak (m)

Pe = Tekanan efektif rata-rata (bar)

n = Putaran motor tiap menit (putaran tiap detik)

Z = Jumlah silinder motor

Untuk memperbesar daya motor maka dapat dilakukan dengan bebarapa cara, yaitu :

a. Menaikkan putaran motor (n)

b. Memperbesar bore / diameter silinder (D)

c. Memperpanjang stoke / langkah torak (S)

d. Menambah silinder motor (Z)

e. Menaikkan tekanan efektif rata-rata (Pe)

No. a sangat sulit dicapai karena ada limitasi (batasan) dari kekuatan material dan teknik pembuatan.

No. b, c dan d juga sulit dilakukan karena jelas akan memperbesar ukuran motor. Ini berlawanan dengan tuntutan zaman sekarang yang menghendaki motor dengan ukuran yang kecil tetapi bertenaga besar.

Cara yang paling memungkinkan dan efektif untuk menambah daya motor tambah menambah ukuran dan jumlah silinder, langkah torak serta putaran motor adalah dengan cara no. e yaitu menambah tekanan efektif rata-rata di dalam silinder.

Cara ini dilakukan dengan menaikkan jumlah berat udara yang dimasukkan ke dalam silinder motor pada saat langkah pemasukan dan udara yang dimasukkan syaratnya harus bertekanan lebih besar dari 1 atm. Untuk memperoleh tekanan udara pemasukan yang lebih besar dari 1 atm maka diperlukan alat Bantu yang disebut dengan Super Charger.

Dengan berat udara yang lebih tinggi berarti jumlah molekul udara bisa bertambah, sehingga jumlah bahan bakar yang dapat dibakar bisa bertambah pula yang pada akhirnya akan menambah daya motor tersebut. Salah satu Super Charger yang terkenal adalah Turbo Charger yaitu dengan memanfaatkan tenaga/panas gas buang motor.

Prinsip kerja Turbo Charger adalah :

Proses langkah pembuangan di dalam silinder motor dilakukan oleh torak (3) menyebabkan gas asap hasil pembakaran terdorong keluar, dari katup buang melalui exhaust manifold (1) menekan ke suatu roda turbin (6) sehingga menghasilkan putaran dan sebagian sisa pembakaran keluar ke atmosfir (7).

Blower (5) yang dipasang seporos dengan roda turbin ikut berputar sehingga menghasilkan tekanan hembusan, yang menyebabkan terjadinya pemadatan udara masuk (4) dengan tekanan di atas 1 atm.

Selanjutnya udara yang bertekanan disalurkan ke intake manifold (2), kemudian masuk ke dalam silinder melalui katup masuk. Untuk itu motor diesel dilengkapi dengan Turbo Charger dengan tujuan untuk memperbesar tenaga motor tanpa menambah terlalu banyak berat dan ukuran motor.

Gambar 5.16 Cara Kerja Turbo Charger

RANGKUMAN

Fungsi dari sistem penyemprotan bahan bakar motor diesel adalah:

a. Mengalirkan bahan bakar dari tangki harian sampai ke ruang pembakaran

b. Mengatur jumlah bahan bakar yang disemprotkan

c. Mengatur saat penyemprotan yang tepat

d. Mengatur lamanya penyemprotan

e. Menekan bahan bakar dengan tekanan tinggi (200-300 Kg/cm²)

f. Mengabutkan bahan bakar dan mendistribusikan ke seluruh ruang pembakaran

Sistem penyemprotan bahan bakar sangat vital pada suatu motor karena bahan bakar yang disemprotkan dengan sempurna akan menghasilkan tenaga motor yang maksimal. Jadi kalau ada gangguan pada sistem penyemprotan bahan bakar maka tenaga motor akan terganggu dan bahkan dapat menyebabkan motor akan sanagt sulit untuk dijalankan. Juga dapat menyebabkan kerusakan terhadap motor itu sendiri. Sistem penyemprotan bahan bakar adalah jantungnya motor.

Pelumasan yaitu pemberian zat pelumas diantara dua atau lebih permukaan benda yang bergerak saling bergesekan sehingga terhindar gesekan langsung. Contoh bagian-bagian yang dilumasi adalah :

a. Antara torak dengan tabung silinder

b. Antara poros dengan bantalan poros

c. Antar roda gigi – roda gigi

Pada motor bakar, untuk menyalurkan pelumas ke bagian-bagian motor terdapat 4 macam cara yaitu :

a. Pelumasan gravitasi

b. Pelumasan cipratan (splash)

c. Pelumasan tekan

d. Pelumasan sirkulasi

Tujuan utama pelumasan adalah untuk mengurangi tingkat keausan benda yang saling bergerak bergesekan dan mengurangi panas yang berlebihan. Selain itu pelumasan juga berfungsi :

a. Mendinginkan permukaan motor yang panas akibat dari gesekan

b. Mengangkut kotoran

c. Dapat mencegah terjadinya korosif pada bagian motor

d. Mengurangi getaran akibat dari gesekan

e. Menstabilkan temperatur

f. Menambah kerapatan antara ruangan bagian motor yang bergesekan

Untuk melakukan fungsi-fungsi diatas maka minyak pelumas harus memiliki sifat-sifat yang baik. Sifat-sifat pelumas yang baik adalah :

a. Memiliki mutu/tingkat pelumasan yang baik

b. Memiliki sifat pelekatan yang kuat pada permukaan motor

c. Memiliki kekentalan yang tepat

d. Memiliki tingkat perubahan kekentalan yang kecil pada suatu perubahan temperatur

e. Tidak memiliki sifat korosif (karat)

f. Memiliki sifat penghantar panas yang baik

g. Tidak mudah menguap

Sistem start adalah suatu sistem yang memberikan tenaga awal terhadap motor untuk melakukan proses pembangkitan daya sampai motor tersebut dapat hidup dari tenaganya sendiri.

Banyak cara yang digunakan untuk menstart motor. Macam-macam cara atau metode menstart adalah : dengan tali, dengan engkol, dengan motor starter dan dengan udara tekan.

Di satu sistim, panas hasil pembakaran bahan bakar di ruang bakar dan panas yang berguna ditambah kerugian-kerugian di sisi yang lain, merupakan suatu neraca keseimbangan.

Rumusan daya pada silinder / Daya Indikator, adalah :

Untuk motor 2 langkah :

p/4 D² x S x Pi x n x Z

Ti =
60 x 75

Untuk motor 4 langkah :

p/4 D² x S x Pi x n x Z

Ti =
2 x 60 x 75

Atau apabila kita menghitung daya indikator (Ti) motor dengan satuan KW (Kilo Watt) maka formulasi yang digunakan adalah :

Untuk motor 2 langkah :

Ti = 100 x Pi x p/4 D² x S x n x Z

Untuk motor 4 langkah :

Ti = 50 x Pi x p/4 D² x S x n x Z

Daya indikator (Ti) dikurangi dengan kerugian karena gesekan-gesekan akan menghasilkan daya efektif (Te).

Daya efektif atau daya pada poros adalah tenaga yang akan menggerakkan poros motor.

Rumusan daya pada poros / Daya Efektif, adalah :

Untuk motor 2 langkah :

p/4D² x S x Pe x n x Z

Te =
60 x 75

Untuk motor 4 langkah :

p/4D² x S x Pe x n x Z

Te =
2 x 60 x 75

Atau apabila kita menghitung daya efektif (Te) motor dengan satuan kW (Kilo Watt) maka formulasi yang digunakan adalah :

Untuk motor 2 langkah :

Te = 100 x Pe x p/4 D² x S x n x Z

Untuk motor 4 langkah :

Te = 50 x Pe x p/4 D² x S x n x Z

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat !

3. Urut-urutan yang benar mengenai sistem pengaliran bahan bakar yang benar, adalah :

a. Pompa bahan bakar, pengabut, pompa injeksi, tangki, saringan

b. Pompa injeksi, tangki, saringan, pompa bahan bakar, pengabut

c. Tangki, pompa bahan bakar, saringan, pompa injeksi, pengabut

d. Saringan, tangki, pompa bahan bakar, pengabut, pompa injeksi

2. Fungsi dari penyemprotan bahan bakar motor diesel adalah seperti dibawah ini, kecuali :

a. Mengalirkan bahan bakar dari tangki harian sampai ke ruang pembakaran

b. Mengatur saat penyemprotan yang tepat

c. Mengatur lamanya penyemprotan

d. Mencampur bahan bakar dan udara sebelum masuk ke ruang pembakaran

3. Berapakah tekanan bahan bakar yang harus dicapai oleh sistem penyemprotan bahan bakar, untuk menyemprotkan bahan bakar ke ruang pembakaran :

a. 50-100 Kg/cm²

b. 100-150 Kg/cm²

c. 150-200 Kg/cm²

d. 200-300 Kg/cm²

4. Berikut ini adalah bagian-bagian yang harus dilumasi oleh minyak pelumas, kecuali :

a. Puli roda gila dengan puli pompa

b. Torak dengan tabung silinder

c. Poros dengan bantalan poros

d. Antara roda gigi-roda gigi

5. Tujuan dari pelumasan adalah :

i. Supaya motor berputar kencang

j. Mengurangi keausan antar benda yang bergesekan

k. Menghemat pemakaian bahan bakar

l. Daya yang dihasilkan motor menjadi lebih besar

6. Yang dimaksud dengan sistem pelumasan sump basah adalah :

a. System pelumasan yang memanfaatkan karternya sebagai penampung minyak pelumas

b. Sistem pelumasan yang tidak memanfaatkan karternya sebagai penampung minyak pelumas

c. Sistem pelumasan yang menggunakan tangki tersendiri di luar motor tersebut untuk menampung minyak pelumas

d. Sistem pelumasan yang dilengkapi dengan sistem pendinginan air

7. Media pendinginan yang lazimnya digunakan untuk sistem pendinginan motor adalah, kecuali :

a. Coolant

b. Air tawar

c. Air laut

d. Air es

i. Urut-urutan aliran air pendingin pada sistem pendinginan langsung adalah :

1. Pompa , katup Kingston, saringan, L.O Cooler, motor

2. Sea chest, katup Kingston, saringan, pompa, L.O Cooler, motor

3. Katup Kingston, L.O Cooler, saringan, sea chest, pompa, motor

4. Saringan, pompa, L.O Cooler, katup Kingston, sea chest, motor

ii. Peristiwa yang terjadi pada instalasi pendinginan dimana air laut mendinginkan air tawar pada system pendinginan tidak langsung dinamakan :

a. Heat exchanger

b. Hot and cool

c. Conductor water

d. Radiation

iii. Dua persyaratan penting yang harus dipenuhi untuk start motor adalah :

a. Daya motor yang besar dan sistem pelumasan yang baik

b. Sistem pembakaran stabil dan pembuangan gas buang sempurna

c. Kecepatan dan cukup dan perbandingan kompresi yang tepat

d. Penggunaan mesin bantu yang besar dan tenaga yang besar pula

iv. Untuk start motor dapat dilakukan dengan cara dibawah ini kecuali :

a. Memutar roda gila dengan tongkat besi

b. Engkol

c. Motor starter

d. Udara tekan

v. Katup pada sistem start udara tekan yang terletak pada kepala silinder adalah :

a. Katup pemeriksa

b. Katup maneuver

c. Katup distribusi

d. Katup start

vi. Daya atau tenaga gas pembakaran yang bekerja diatas torak atau daya yang bekerja dalam silinder dinamakan :

a. Daya panas

b. Daya total

c. Daya indikator

d. Daya efektif

vii. daya atau tenaga yang akan menggerakkan poros motor, dinamakan :

a. Daya indikator

b. Daya efektif

c. Daya total

d. Daya panas

viii. Alat yang bisa menambah tekanan efektif rata-rata di dalam silinder dengan cara memanfatkan tenaga/panas gas buang motor sehingga daya motor bertambah adalah :

a. Kompresor

b. Separator

c. Turbo Charger

d. Heat exchanger

B. Jawablah dengan jelas, singkat dan tepat !

5. Jelaskan fungsi sistem penyemprotan bahan bakar motor diesel !

6. Jelaskan mengenai sistem pengaliran bahan bakar motor diesel dari mulai tangki penyimpanan sampai bahan bakr terbakar di dalam ruang silinder ?

3. Sebut dan jelaskan 4 cara pelumasan pada motor ?

4. Jelaskan fungsi atau tujuan dari pelumasan dan untuk melakukan fungsi-fungsinya maka minyak pelumas harus memiliki sifat-sifat yang bagaimana !

5. Gambar dan jelaskan mengenai sistem pendinginan secara langsung untuk motor, yang biasa terdapat pada kapal !

6. Jelaskan keuntungan dan kerugian sistem pendinginan tidak langsung dibandingkan sistem pendinginan langsung !

7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan sistem start dan jelaskan mengenai dua persyaratan penting yang harus dipenuhi untuk start !

8. Jelaskan cara-cara yang bisa digunakan untuk menstart motor !

9. Sebuah motor diesel 4 langkah dilengkapi dengan 6 buah silinder. Diameter silinder adalah 10 cm, nilai tekanan rata-rata indikatornya 6 kg/cm². Langkah torak 1,5 kali diameter silinder dan putarannya 2400 putaran per menit. Berapa daya motor tersebut ?

10. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi daya motor ? Faktor apakah yang paling tepat untuk ditingkatkan untuk memperbesar daya motor ?

Dinsdag 23 April 2013

Modul Motor Diesel

BAB 1

PENJELASAN UMUM PESAWAT KAPAL

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, berhasil menyelesaikan/melengkapi tugas-tugas dan latihan dari bab ini, Saudara dapat menjelaskan secara umum mengenai pesawat kapal, sejarah perkembangan mesin/motor dan klasifikasi pesawat kapal.

KRITERIA PENILAIAN

1. Mampu menjelasan secara umum mengenai pesawat kapal.

SUB POKOK BAHASAN

SUMBER PUSTAKA

PENDAHULUAN

URAIAN MATERI

URAIAN MATERI

1.1 Pengertian Pesawat Kapal

RANGKUMAN

LATIHAN

HASIL BELAJAR

KRITERIA PENILAIAN

SUB POKOK BAHASAN

SUMBER PUSTAKA

PENDAHULUAN

URAIAN MATERI

RANGKUMAN

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling benar !

B. Jawablah dengan singkat, jelas dan tepat !

BAB 3

MOTOR BAKAR

HASIL BELAJAR

KRITERIA PENILAIAN

4. Mampu menjelasan mengenai penggolongan motor.

SUB POKOK BAHASAN

SUMBER PUSTAKA

PENDAHULUAN

URAIAN MATERI

URAIAN MATERI

LATIHAN

HASIL BELAJAR

KRITERIA PENILAIAN

SUB POKOK BAHASAN

SUMBER PUSTAKA

PENDAHULUAN

URAIAN MATERI

LATIHAN

A. Pilihlah jawaban yang paling benar !

B. Jawablah dengan singkat, jelas dan tepat !

BAB 5

SISTEM OPERASI MOTOR DIESEL

HASIL BELAJAR

Setelah mempelajari pembahasan materi, berhasil menyelesaikan/melengkapi tugas-tugas dan latihan dari bab ini, Saudara dapat menjelaskan mengenai sistem operasi motor diesel diantaranya sistem bahan bakar, sistem pelumasan, sistem pendinginan dan sistem start motor.

KRITERIA PENILAIAN

9. Mampu menjelasan sistem bahan bakar motor diesel.

SUB POKOK BAHASAN

PENDAHULUAN

URAIAN MATERI

URAIAN MATERI

RANGKUMAN

LATIHAN

Geen opmerkings nie:

Plaas 'n opmerking