Transcript Motor Induk dan Alat Pendorong

SM
Permesinan: Bagian 2
PENGANTAR TEKNOLOGI KELAUTAN
Kode Mata Kuliah: MT 091201
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
2009
Permesinan : Bagian 2
SM
SISTEM UTAMA di KAPAL
V
Kecepatan kapal
( Velocity / Speed )
WL
T
M/E
Gaya dorong
( Thrust )
Alat pendorong
(Propulsor)
Motor penggerak M/E
(Prime mover /main engine)
R
Gaya hambatan
( Resistance force)
Udara
Air
Badan kapal
( Ship’s hull )
Saat kapal bergerak dengan kecepatan V maka badan kapal
menimbulkan hambatan R di air dan di udara
Hambatan R ini harus dilawan oleh gaya dorong T yang dihasilkan
alat pendorong, misalkan baling-baling,
Untuk menghasilkan gaya dorong, alat pendorong mendapat daya dari
motor penggerak M/E
SM
MOTOR INDUK & ALAT PENDORONG
(MAIN ENGINE & PROPULSOR)
1. MOTOR INDUK (MAIN ENGINE)
5. POROS BALING-BALING
2. RODA PENYEIMBANG (FLYWHEEL)
6. TABUNG POROS (STERN TUBE)
3. RODA GIGI (GEAR BOX)
7. BALING-BALING (PROPELLER)
4. GENERATOR LISTRIK ( PTO = POWER TAKE OFF )
SM
DAYA pada MOTOR PENGGERAK dan
ALAT PENDORONG
DAYA KUDA (DK) / HORSE POWER (HP) ?
MACAM DAYA PADA SISTEM PENDORONG KAPAL
SM
INTERAKSI
PROP-HULL PROP.
Wakegain
1/ (1- w )
7%
POROS PROPELLER
Thrust
deduction
(1–t)
3,5% Kekasaran
propeller
13%
Kerugian poros
propeller
1,5%
MOTOR
Gas buang +
radiasi
32%
Pendinginan
Kerugian
mekanik
28%
4%
100%
Energi
bahan
bakar
25%
ENERGI
MELAWAN
HAMBATAN
25%
21,5% 34,5%
EHP = Pe
DHP = Pd
THP = Pt
SHP = Ps
36%
BHP = Pb
IHP =Pi
SM
MACAM DAYA
• INDICATED HORSE POWER / DAYA INDIKASI (IHP = Pi).
Daya yang dihasilkan oleh pembakaran di ruang silinder
• BRAKE HORSE POWER / DAYA REM (BHP = Pb).
Daya yang dihasilkan pada ujung poros engkol (flywheel)
• DELIVERED HORSE POWER / DAYA DISERAHKAN
(DHP = Pd).
Daya yang diserahkan ke baling-baling
• SHAFT HORSE POWER / DAYA POROS (SHP = Ps)
- Untuk motor turbin, Ps = daya yang dihasilkan motor turbin,
Ps ≠ Pd.
- Untuk motor diesel, shaft horsepower(SHP) = delivered
horsepower(DHP)
SM
• THRUST HORSE POWER / DAYA DORONG (THP = Tt )
Daya dorong yang dihasilkan baling-baling.
• EFFECTIVE HORSE POWER / DAYA EFEKTIF (EHP = Pe)
Daya efektif melawan hambatan kapal untuk menggerakkan
kapal mencapai kecepatannya.
SM
ALAT PENDORONG ( PROPULSOR )
LAYAR (SAIL)
DAYUNG RODA
(PADDLE WHEEL)
PROPELLER
(AWAL)
PROPELLER
(BERKEMBANG)
SM
JENIS BALING-BALING (PROPELLER)
• Fixed Pitch Propeller (FPP).
Baling-baling dengan pitch
tetap: Daun baling-baling tetap
terhadap boss baling-baling.
Untuk gerak mundur kapal,
arah putaran baling-baling
harus dibalik
• Controllable Pitch Propeller
(CPP). Baling-baling dengan
pitch dapat diatur : Daun
baling-baling dapat diputar
terhadap boss baling-baling
dan diatur sudutnya sesuai
arah dan besar gaya
dorongnya. Arah putaran
baling-baling tetap.
SM
CONTROLLABLE PITCH PROPELLER ( CPP )
Daun propeler dapat diputar terhadap boss untuk gerak
maju, netral dan mundur
Maju
ARAH PUTARAN
BALING-BALING
F = gaya angkat
(lift) = gaya
dorong baling baling
Netral
Mundur
Aliran air
Aliran air
Aliran air
SM
Baling-baling bergerak berputar (radial) dan bergerak maju (aksial)
akibat gaya dorong yang dihasilkan baling-baling.
PITCH :
Jarak aksial yang ditempuh titik pada baling-baling untuk satu kali
putaran (3600).
00
PITCH
3600
2700
900
1800
CONTOH JENIS BALING-BALING KHUSUS
SM
SM
POMPA (PUMP)
• UNTUK MENGALIRKAN FLUIDA CAIR
• TIPE POMPA : POMPA DISPLASEMEN dan NON-DISPLASEMEN
• POMPA DISPLASEMEN : GERAK FLUIDA KARENA ADANYA
PERUBAHAN DISPLASEMEN , BERTAMBAH ATAU
BERKURANG.
MISAL: POMPA
MEMBRAN, POMPA TORAK, POMPA RODA GIGI DLL.
• POMPA NON-DISPLASEMEN : GERAK FLUIDA KARENA
ADANYA KONVERSI ENERGI KINETIK AKIBAT PUTARAN SUDUSUDU POMPA MENJADI TEKANAN.
MISAL: POMPA CENTRIFUGAL, POMPA CINCIN AIR, DLL.
SM
POMPA DISPLASEMEN
POMPA MEMBRAN
POMPA TORAK
Tangki
udara
Katup
masuk
Katup
keluar
Aliran
keluar
Aliran
masuk
Membran
Naik/turun
Katup
buka
Tangkai
Katup
buka
Aliran
masuk
Aliran
keluar
Torak
Katup
buka
Katup
buka
SM
ALIRAN
MASUK
POMPA RODA GIGI / GEAR PUMP
ALIRAN
KELUAR
SM
POMPA SEKRUP / SCREW PUMP
ALIRAN KELUAR
ALIRAN
KELUAR
ALIRAN
MASUK
ALIRAN MASUK
ARAH PUTARAN RODA ?
SM
POMPA NON DISPLASEMEN
POMPA CENTRIFUGAL
A
Potongan A-A
SUDU
IMPELER
Aliran
masuk
DIFUSAR
Aliran keluar
Rumah
pompa
Poros
Konversi energi kinetik
menjadi tekanan
SUDU
IMPELER
A
SM
KOMPRESOR ( COMPRESSOR )
• UNTUK MENGALIRKAN DAN ATAU MEMAMPATKAN
FLUIDA GAS
• TIPE KOMPRESOR : DISPLASEMEN DAN NONDISPALSEMEN.
• KONSTRUKSI : SAMA SEPERTI POMPA.
• PEMAKAIAN ANTARA LAIN :
• PENGISIAN UDARA BERTEKANAN PADA TABUNG UDARA
BERTEKANAN
• PENGALIRAN FLUIDA REFRIGERANT PADA SISTEM
PENDINGIN
• PEMAMPATAN UDARA MASUK SILINDER PADA
TURBOCHARGER
SM
KOMPRESOR TORAK
(RECIPPROCATING COMPRESSOR)
SISTEM BAHAN BAKAR
SM
( FUEL OIL SYSTEM )
FLOW DIAGRAM
UNTUK SATU JENIS BAHAN BAKAR
4
GELADAK
3
13
2. TANGKI PENYIMPANAN BAHAN BAKAR
8
10
1. MOTOR INDUK ( MAIN ENGINE )
( FUEL OIL STORAGE TANK )
3. PIPA PENGISIAN (FILLING PIPE)
11
4. PIPA UDARA & LIMPAH (AIR&OVER FLOW)
5. SARINGAN (FILTER)
7
12
6. KATUP (VALVE)
6
1
9
5
7. POMPA PEMINDAH (TRANSFER PUMP)
8. TANGKI PENGENDAPAN (SETTLING TANK)
9. SEPARATOR / CENTRIFUGE
10. TANGKI HARIAN ( SERVICE/DAILY TANK)
2
11. SARINGAN (FILTER)
12. POMPA BAHAN BAKAR ( BOOSTER PUMP)
13. PIPA LIMPAH (OVER FLOW PIPE)
SISTEM PENDINGIN AIR TAWAR
SM
( FRESH WATER COOLING SYSTEM )
FLOW DIAGRAM
UNTUK MOTOR INDUK / JACKET COOLING
1. MOTOR INDUK ( MAIN ENGINE )
2. POMPA AIR PENDINGIN, AIR TAWAR
10
5
3
3. THERMOSTAT
4. PENDINGIN ( COOLER )
4
5. TANGKI EKSPANSI
6. KOTAK LAUT ( SEA CHEST )
7. KATUP (VALVE)
9
1
2
8. SARINGAN (FILTER)
8
9. POMPA AIR LAUT (SEA WATER PUMP )
7
6
10.BUANGAN AIR KE LAUT(OVERBOARD)
CATATAN : AIR LAUT
MENDINGINKAN AIR TAWAR
PENDINGIN
SISTEM PENDINGIN AIR LAUT
SM
( SEA WATER COOLING SYSTEM )
LANGSUNG: PENDINGIN TURBOCHARGER
FLOW DIAGRAM
TAK LANGSUNG (LEWAT COOLER):
PENDINGIN JACKET, PISTON, PELUMAS.
1. MESIN INDUK (MAIN ENGINE)
9
6
2. KOTAK LAUT (SEA CHEST)
3. KATUP (VALVE)
8
4. SARINGAN (FILTER)
5. POMPA AIR LAUT (SEA WATER PUMP)
7
6. PENDINGIN TURBOCHARGER
7. PENDINGIN MINYAK PELUMAS
5
1
4
8. PENDINGIN MOTOR INDUK
3
9. PEMBUANGAN AIR PENDINGIN
2
SISTEM MINYAK PELUMAS
SM
( LUBRICATING OIL SYSTEM )
FUNGSI : - MELINCIRKAN BAGIAN YANG BERGESEKAN
FLOW DIAGRAM
- SEBAGAI MEDIA PENDINGIN
- MENCEGAH KOROSI
TIPE KARTER KERING ( DRY SUMP)
11
1. MOTOR INDUK ( MAIN ENGINE )
2. TANGKI MINYAK PELUMAS
3. POMPA PELUMAS
10
5
9
8
3
4. SEPARATOR (CENTRIFUGE)
5. PENDINGIN (COOLER)
6. KOTAK LAUT ( SEA CHEST )
1
7. SARINGAN KASAR ( STRAINER )
4
2
8. KATUP
6
9. FILTER
10. POMPA AIR LAUT ( SEA WATER PUMP )
11. PEMBUANGAN AIR LAUT PENDINGIN
TURBOCHARGER
SM
• ALAT UNTUK MENINGKATKAN TENAGA/POWER TANPA
MENGUBAH DIMENSI MOTOR DENGAN CARA :
• MENAMBAH JUMLAH O2 KE DALAM RUANG PEMBAKARAN
MOTOR TANPA MERUBAH DIMENSI MOTOR.
UDARA MASUK
GAS BUANG KELUAR
KOMPRESOR
TURBIN
TURBOCHARGER
POROS
GAS BUANG
UDARA MAMPAT
(TEMP. NAIK)
AIR LAUT
PENDINGIN
PENDINGIN ANTARA
UDARA MAMPAT
UDARA MAMPAT
BLOWER BANTU
UDARA MASUK
MOTOR DIESEL
TURBOCHARGER
SM
GAS BUANG KELUAR
KOMPRESSOR
TURBIN
UDARA MASUK
UDARA MAMPAT
GAS BUANG KELUAR
SILINDER
TORAK / PISTON
PENDINGIN ANTARA/
INTERCOOLER
UDARA MAMPAT MASUK
SILINDER
TANGKAI TORAK
POROS ENGKOL
SM
LATIHAN :
1.
Jelaskan hubungan antara badan kapal, alat penggarak dan motor penggerak saat kapal bergerak
dengan kecepatan V.
2. Hasil pembakaran bahan bakar di dalam motor induk akan :
a 100% menjadi daya dorong kapal melawan hambatan
b. 75% menjadi daya dorong kapal melawan hambatan
c. 50 % menjadi daya dorong kapal melawan hambatan
d. Tidak ada jawaban yang benar
3. Jelaskan macam-macam daya di kapal
4. FPP adalah :
a. Baling-baling dengan Fixed Propeller
b. Baling-baling dengan Front Pitch
c. Baling-baling dengan Pitch tetap
d. Tidak ada jawaban yang benar
5. CPP adalah :
6. Pompa centrifugal adalah jenis pompa:
a. Baling-baling dengan Pitch dapat diatur
a. Untuk minyak pelumas
b. Baling-baling dengan Controlable Propeller
b. Untuk bahan bakar
c. Baling-baling dengan Pitch Propeller
c. non-displasemen
d. Tidak ada jawaban yang benar
d. displasemen
7. Pada sistem bahan bakar, fungsi separator (centrifuge) adalah :
a. Menyalurkan bahan bakar dari tangki penyimpanan
b. Mengatur aliran bahan bakar ke motor induk
c. Membersihkan bahan bakar dari kotoran
d. Memisahkan bahan bakar dengan minyak pelumas
8. Pada sistem pendingin air tawar,
a. Air tawar mendinginkan air laut pendingin
b. Air laut mendinginkan air tawar pendingin
c. Air laut mendinginkan motor induk
d. Tidak ada jawaban yang benar
9. Pada sistem pendingin air laut,
a. Air laut langsung mendinginkan motor induk
b. Air laut langsung mendinginkan turbocharger
c. Air laut didinginkan air tawar
d. Air tawar mendinginkan air laut
10. Jelaskan fungsi dari minyak pelumas
11. Jelaskan fungsi dan cara kerja turbocharger.
SM
TERIMAKASIH UNTUK SEMUA PIHAK YANG TELAH
MEMBANTU PENYUSUNAN MATERI KULIAH INI
PENYUSUN
SOEMARTOJO WA