Mesin Diesel Kapal

Materi Permesinan Kapal

Marine Diesel Engine

I.PENGERTIAN
Motor diesel untuk perkapalan (Marine Diesel Engine) dikelompokan kepada :

a.Motor Diesel Putaran Rendah (Low Speed Engine) 
Putarannya dari 0 – 130 RPM,   kebanyakan jenis motor ini untuk 2 takt disebut juga Crosshead  Type.

b.Motor Diesel Putaran Menengah (Medium Speed Engine)
Putarannya berkisar  antara 130 RPM-600 RPM, kebanyakan jenis motor ini untuk 2 takt dan 4 takt (Trunk Piston Type).

c.Motor Diesel  Putaran Tinggi (High Speed Engine) 
Putarannya berkisar dari  600 - 1500 RPM kebanyakan jenis ini untuk 4 takt (Trunk Piston Type).

II.KONSTRUKSI DAN BAGIAN MOTOR DIESEL

A.KONSTRUKSI MOTOR DIESEL.
Dalam motor diesel sampai saat ini kita mengenal 2 macam konstruksi dengan pengertian penampang atau posisi, yaitu :

1. Penampang Melintang
2. Penampang Membujur

Dalam konstruksi diatas akan dibahas sebagai berikut :
1.Penampang Melintang.

1. Lapisan Silinder (Cyl. Liner)
2. Kepala Silinder (Cyl. Cover)
3. Torak (Piston)
4. Batang Engkol (Trunk Piston)
5. Poros Engkol (Crank shaft) 
6. Pipi Engkol (Cam shaft)
7. Bantalan Utama (Main bearing)
8. Pena Engkol dan Bantalan (Crank pin and Bearing)
9. Nosel Bahan Bakar (Fuel valve)
10. Cincin Torak (Piston ring)
11.Pena Torak (Piston pin metal)
12.Katub Pemasukan (Intake Valve)
13. Katup Buang (Exhaust Valve) 14. Poros Nok (Cam shaft)
15. Nok (Cam)
16. Pengungkit Nok (Cam shaft)
17.Batang Dorong (Push Rod) 18. Lengan Ayun (Roker Arm)
19. Pegas Katup (Intake, Exhaust spring)
20. Blok Silinder/Karter (Crankcase)
21. Plat Landasan (Engine Bed)

Bagian bagian mesin motor 2 tak

2. Penampang Membujur.

Penampang Membujur mesin diesel GM

B. BAGIAN–BAGIAN UTAMA MOTOR DIESEL INDUK

1. Rangka, Silinder Dan Kepala Silinder
Rangka mesin diesel secara vertikal yang besar biasanya terdiri dari plat landasan, karter dan jaket silinder. Dalam mesin kecepatan sedang yang lebih kecil, jacket silinder seringkali dicor sebagai satu potongan atau blok, dan kadang-kadang karter dan blok silinder juga satu potongan benda cor atau pengelasan. Mesin diesel kecepatan tinggi, dalam disain rangka dan silinder, mengikuti bentuk yang telah diterima dari konstruksi mesin bensin otomotif, kecuali banyak yang mempunyai lapisan silinder dapat dilepas.

Sketsa penampang rangka yang di las

Lapisan silinder basah (kr) dan kering (kn)

2. Bantalan
Bantalan dengan beban stedi biasanya disebut bantalan daya untuk membedakan dari bantalan mesin yang beroperasi dengan beban naik-turun. Kondisi operasi dari bantalan mesin jauh lebih berat dari pada bantalan daya.

Cangkang bantalan utama

Bantalan tap luncur

Persiapan dari cangkang bantalan tap dan tutupnya

3. Roda Gila
Roda Gila (Fly Wheel) adalah untuk menyimpan energi ketika energi yang dibangkitkan oleh gas dalam mesin lebih besar dari pada beban mesin yaitu, selama langkah daya dan mengembalikan kepada poros engkol ketika gas didalam silinder tidak membangkitkan energi dan selama langkah buang, hisap serta kompresi dalam mesin empat langkah atau selama langkah kompresi dalam mesin 2-tak, Secara umum kalau kecepatan poros engkol cenderung meningkat, roda gila menyerap energi, dan cenderung menurun roda gila memberikan energi kepada poros engkol.Roda gila bertugas memelihara putaran poros engkol pada kecepatan seragam.

Manfaat Roda Gila secara nyata:

• Menjaga variasi kecepatan yang tidak dapat dihindarkan selama tiap usaha kerja agar tetap dalam batas yang diinginkan.
• Membatasi kenaikan atau penurunan sesaat dari kecepatan mesin selama perubahan beban yang mendadak.
• Menekan torak sampai melewati tekanan kompresi ketika berjalan pada kecepatan rendah atau kecepatan tanpa kerja (idle).
• Membantu kenaikan kecepatan mesin ketika start.

Pengaruh Roda Gila : 
Banyaknya energi yang disimpan oleh roda gila tergantung pada berat dan diameter roda serta kecepatan mesin, sehingga mesin kecepatan tinggi memerlukan roda gila yang lebih ringan dan lebih kecil dari pada untuk mesin kecepatan rendah dengan daya yang sama.

4. Penggerak Katup (Valve Gear)
Digunakan untuk menunjukkan kombinasi dari seluruh bagian yang mengendalikan pemasukan udara pengisian dan pengeluaran gas buang dalam mesin 4-tak, pengeluaran gas buang dalam beberapa mesin 2-tak dengan aliran seragam, pemasukan bahan bakar dalam mesin dengan injeksi udara dan beberapa system injeksi mekanis.

Penggerak katup adalah kombinasi dari bagian yang hanya mengoperasikan atau menjalankan katup pemasukan, pembuangan, bahan bakar dan udara start, membuka dan menutup pada saat kedudukan torak dan pena engkol dan menahan tetap terbuka selama waktu yang diperlukan.

5. Injeksi Bahan Bakar
Metode injeksi bahan bakar, kita kenal dengan injeksi udara dan injeksi tanpa udara.
Injeksi tanpa udara dikenal dengan injeksi mekanis, padat dan hidrolis.

Persyaratan sistem injeksi adalah sebagai berikut :

• Ukuran yang akurat dari bahan bakar.
• Ukuran yang teliti dari bahan bakar berarti banyaknya bahan bakar yang diberikan tiap langkah dalam kesesuaian dengan beban, bahwa jumlah yang tepat sama dari bahan bakar harus diberikan kepada tiap silinder untuk setiap langkah daya mesin.
• Ketepatan waktu yang layak dari injeksi bahan bakar.
• Pengaturan waktu yang layak berarti mengawali injeksi bahan bakar tepat pada saat diperlukan, adalah mutlak untuk mendapatkan tenaga maksimum dan penghematan bahan bakar dengan baik serta mencapai pembakaran sempurna.
• Kecepatan injeksi bahan bakar yang sesuai.
• Banyaknya bahan bakar yang disemprotkan kedalam ruang bakar dalam satuan waktu atau derajat dari perputaran poros engkol.
• Pengabutan bahan bakar yang baik.
• Dari arus bahan bakar disemprotkan mirip kabut harus disesuaikan dengan jenis ruang bakar. 
• Distribusi yang baik dari bahan bakar dalam ruang pembakaran.
• Distribusi bahan bakar harus sedemikian rupa sehingga dapat menyusup ke seluruh bagian dalam ruang bakar yang berisi oksigen untuk pembakaran.

6. Pengatur (Governor)
Kegunaan pengatur (governor) adalah menjaga putaran mesin pada kecepatan yang diinginkan tanpa tergantung pada perubahan beban maksimum yang dapat dibawa oleh mesin. Dan kenyatannya beban tidak dapat melampaui beban maksimum. Aksi pengaturan sering disebut sebagai pengendalian mesin dan tergantung pada 2 faktor yaitu : karakteristik prestasi dan karakteristik beban yang digerakan mesin.

7. Kelompok, Putaran Dan Jenis Motor Diesel
Motor diesel dapat dibagi sesuai dengan kelompok, putaran dan Jenis sesuai dengan penggunaannya :
a.Motor Diesel Putaran Rendah ( Low Speed Diesel )
1) Bagian – bagian diam/tidak bergerak adalah :

• Cylinder Block
• Cylinder Head
• Cylinder Liner
• Main Bearings
• Thrust Bearing
• Fuel Injector
• Fuel Injection Pump
• Foundation
• Crank Case 
• Guide Shoes
• Cam Shaft Bearing

2)Bagian – bagian yang bergerak adalah :

• Piston
• Piston Rod
• Connecting Rod
• Cross Head & Bearing
• Crank Shaft
• Cam Shaft
• Fly Wheel

3) Bagian – bagian yang bergerak sesaat adalah :

• Push Rod
• Rocker Arm
• Exhaust / Inlet Valve
• Air Starting Valve
• Safety Valve
• Indicator Cock
• Governor
• Turbo Charge

b. Diesel Putaran Menengah ( Medium Speed Diesel ) dan Diesel Putaran Tinggi ( High Speed Diesel )

1. Bagian–bagian yang diam adalah sama seperti Low Speed Diesel, kecuali : Guide Shoes.
2. Bagian–bagian yang bergerak adalah sama seperti Low Speed Diesel, kecuali: Piston Rod., Cross Head dan Bearing.
3. Bagian–bagian yang bergerak sesaat adalah sama seperti Low Speed Diesel.

Catatan :

• Low Speed Diesel di sebut juga Cross Head Type Engine, karena jenis 2 takt yang mempunyai Cross head.
• Medium Speed Diesel dan High Speed Diesel di sebut juga Trunk Piston Type, karena jenis 4 takt di mana panjang piston lebih panjang dari pada diameter piston.
• Putaran Low Speed Diesel adalah 0 – 120 rpm.
• Putaran Medium Speed Diesel Adalah 120 – 600 rpm.
• Putaran High Speed Diesel adalah putaran diatas 600 rpm.
• Cross head Pin dan Bearing pada Low Speed Diesel berfungsi sebagai Engsel karena Connecting Rood bergerak mengayun kekanan dan kekiri sedangkan piston pin dan bearingnya pada Medium atau High Speed Diesel juga berfungsi sebagai engsel untuk gerakan connecting rod.

Sumber: Materi diklat pelaut Permesinan Kapal