Turbocharger Mesin induk
Meningkatnya daya mesin induk (engine power output) dan permasalahan penggunaan bahan bakar dengan mutu rendah (di turunkan), maka akan mengakibatkan kerusakan atau malfungsi (gagal fungsi) pada turbocharger secara berlanjut, biasanya kerusakan atau gagal fungsi pada turbocharger yg terjadi yaitu pecahnya piringan pengarah gas buang (nozzle), bengkok nya sudu sudu turbin dari housing turbin yg berkarat.
Pecahnya sudu-sudu pengarah gas buang dan bengkok nya sudu sudu turbin sebagian besar di sebab kan oleh tumburan dari serpihan ring piston yg patah dan benda-benda asing yg keras spt arang-arang yg keras dan padat.
Sudu-sudu turbin yg bengkok masih bisa digunakan jika bisa di luruskan kembali atau yg retak retak kecilnya di buang dengan gerinda. Keretakan yg ada pada slit untuk menghilangkan expansi thermis pelat nozzle bisa diperbaiki dengan membuat stop-holes di ujung - ujung awal Keretakan. Roda turbin yg sudu-sudu nya agak sedikit bengkok bisa digunakan lagi asalkan terlebih dahulu di lakukan dynamic balancing.
Berikut ini contoh-contoh kerusakan turbocharger yg serius:
1. Kerusakan Turbocharger akibat kebakaran di exhaust manifold.
Turbocharger mesin induk mulai mengalami surging menyusul penurunan putaran yg dilakukan setelah terdengar suara ledakan, dan kemudian berhenti. Peristiwa ini terjadi saat kapal sedang dalam pelayaran.
Gambar 1 dibawah menunjukkan 30 dari 50 sudu turbin nya patah, nozzle dan rumah turbin nya juga rusak. Kerusakan bermula dari macetnya (tidak bisa menutup dengan rapat) exhaust valve mesin induk, yg menyebabkan gas tidak terbakar masuk ke exhaust manifold dan kemudian terbakar dengan disertai ledakan. Kebakaran dan ledakan dalam exhaust manifold selanjutnya menyebabkan turbocharger berputar melebihi batas (overspeed), kemudian diikuti dengan ledakan yang menghantam sudu sudu turbin.
Kalau mesin di operasikan secara terus menerus dengan kondisi pembakaran dalam silinder yang buruk karena waktu penyemprotan bahan bakar yang tidak tepat dan injektor yg buruk, keadaan berbahaya bisa terjadi karena masuknya gas-gas yang belum terbakar kedalam exhaust manifold, dapat menyebabkan terjadinya ledakan.
Peristiwa yang sama juga bisa terjadi, jika mesin beroperasi dengan beban rendah dalam waktu yang lama sedangkan kondisi pembakaran mesinnya tidak di perhatikan (proses pembakaran tidak sempurna).
2. Ledakan dalam Turbocharger
Gambar 2 di bawah menunjukan sebuah contoh turbocharger yang meledak dengan tiba-tiba saat kapal sedang berlayar.
Pertama-tama terjadi blow-by atau semburan gas buang akibat pegas pegas torak dan pelapis-pelapis silindernya sudah terlalu aus, sehingga dinding samping dari piston2 nya mengalami pemanasan yg berlebihan (over heated). Akibat cincin-cincin karet (rubber o-rings) yg terpasang di antara piston crown dan piston rod meleleh dan menyebabkan minyak pendingin piston bocor keluar.
Bocoran minyak ini tersentuh benda panas dan berubah menjadi gas, kemudian masuk, tersulut panas dan meledak dengan dahsyat di dalam turbocharger. Turbocharger berputar melewati batas (overspeed) dengan akibat sudu-sudu turbin hancur berkeping-keping, nozzle plate menggelembung keluar (bulging), poros rotor turbin patah dan rumah turbinnya rusak berat.
3. Penyumbatan rumah turbin
Ruang dalam dari rumah turbocharger penuh kotoran arang /karbon yg terbawa oleh gas buang, gambar 3 menunjukkan tumpukan minyak lumas yang sudah berubah seperti arang (stacked carbonized lubricating oil).
Saat kapal Sedang berlayar, terasa adanya getaran yg luar biasa /abnormal dari turbocharger. Setelah diperiksa, ketahuan ada beberapa sudu turbin hilang, dan ada setumpuk benda seperti batu dalam rumah turbin.
Penyebab kerusakan ternyata berasal dari tumpahan /bocoran minyak lumas yang keluar dari bantalan yg mengalami kerusakan seal. Bocoran minyak yng langsung terekspos suhu yg tinggi dalam rumah turbin segera berubah menjadi arang. Tumpukan arang itu semakin menebal dan akhirnya menggerus akar /dudukan dari sudu-sudu turbin, sudu-sudu turbin akhirnya tercabut keluar setelah biji pengaman yang berada di akar sudunya habis tergerus.
Kapal biasanya mengkonsumsi minyak lumas 30 liter dalam sehari, namun sesaat sebelum kejadian konsumsinya telah meningkat menjadi 200 - 250 liter. Namun anehnya, kenaikan konsumsi minyak lumas yang luar biasa ini katanya tidak membuat pihak kapal curiga /waspada. Bahkan turbocharger tersebut tidak pernah diperhatikan sampai kecelakaan terjadi.
4. Kerusakan pada cincin penutup roda sudu-sudu turbin (cover ring of turbine blades) Cincin penutup dari roda turbin makin lama dipakai akan makin aus. Kondisi keausan nya akan berbeda sesuai dengan lama pemakaiannya, namun keausan itu biasanya cenderung terjadi pada 1/3 keliling bagian bawah dari rumah turbin. Hal ini disebabkan oleh erosi yang terjadi karena tubrukan atau hempasan dari partikel-partikel bahan inargonik keras yg terbawa oleh gas buang dan benda-benda asing lainnya seperti sisa-sisa pembakaran (combustion residue).
Saat berlangsungnya proses keausan, spelling atau celah antara ujung luar sudu-sudu turbin dan cincin penutupnya membesar sebagai akibat meningkatnya volume gas buang yang melewati nya dengan bebas tanpa melalui sudu-sudu. Akibat akhirnya, daya guna atau efisiensi turbin menurun /memburuk. Jika speling bertambah 1 mm, maka efisiensinya akan turun kira-kira 1 %. Jika efisiensinya memburuk, jumlah udara yang masuk ke mesin juga berkurang dengan konsekuensi suhu gas buangnya meningkat termasuk suhu komponen-komponen yang berada di ruang pembakaran, yg menyumbang faktor yang menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen mesin. Karena itu, diperlukan untuk memberikan perhatian yang cukup pada kondisi-kondisi dari cincin penutup dari sudu-sudu turbin, nozzle ring, dan keausan yang terjadi pada ujung-ujung luar dari sudu turbin (turbine blade tips).
Sumber: translate manual book
1. Kerusakan Turbocharger akibat kebakaran di exhaust manifold.
Turbocharger mesin induk mulai mengalami surging menyusul penurunan putaran yg dilakukan setelah terdengar suara ledakan, dan kemudian berhenti. Peristiwa ini terjadi saat kapal sedang dalam pelayaran.
Gambar 1 dibawah menunjukkan 30 dari 50 sudu turbin nya patah, nozzle dan rumah turbin nya juga rusak. Kerusakan bermula dari macetnya (tidak bisa menutup dengan rapat) exhaust valve mesin induk, yg menyebabkan gas tidak terbakar masuk ke exhaust manifold dan kemudian terbakar dengan disertai ledakan. Kebakaran dan ledakan dalam exhaust manifold selanjutnya menyebabkan turbocharger berputar melebihi batas (overspeed), kemudian diikuti dengan ledakan yang menghantam sudu sudu turbin.
 |
| Gambar 1 kerusakan turbocharger akibat terjadinya kebakaran di exhaust manifold |
Kalau mesin di operasikan secara terus menerus dengan kondisi pembakaran dalam silinder yang buruk karena waktu penyemprotan bahan bakar yang tidak tepat dan injektor yg buruk, keadaan berbahaya bisa terjadi karena masuknya gas-gas yang belum terbakar kedalam exhaust manifold, dapat menyebabkan terjadinya ledakan.
Peristiwa yang sama juga bisa terjadi, jika mesin beroperasi dengan beban rendah dalam waktu yang lama sedangkan kondisi pembakaran mesinnya tidak di perhatikan (proses pembakaran tidak sempurna).
2. Ledakan dalam Turbocharger
Gambar 2 di bawah menunjukan sebuah contoh turbocharger yang meledak dengan tiba-tiba saat kapal sedang berlayar.
Pertama-tama terjadi blow-by atau semburan gas buang akibat pegas pegas torak dan pelapis-pelapis silindernya sudah terlalu aus, sehingga dinding samping dari piston2 nya mengalami pemanasan yg berlebihan (over heated). Akibat cincin-cincin karet (rubber o-rings) yg terpasang di antara piston crown dan piston rod meleleh dan menyebabkan minyak pendingin piston bocor keluar.
Bocoran minyak ini tersentuh benda panas dan berubah menjadi gas, kemudian masuk, tersulut panas dan meledak dengan dahsyat di dalam turbocharger. Turbocharger berputar melewati batas (overspeed) dengan akibat sudu-sudu turbin hancur berkeping-keping, nozzle plate menggelembung keluar (bulging), poros rotor turbin patah dan rumah turbinnya rusak berat.
 |
| Gambar 2. Kerusakan turbocharger akibat terjadinya ledakan di dalam rumah Turbocharger |
3. Penyumbatan rumah turbin
Ruang dalam dari rumah turbocharger penuh kotoran arang /karbon yg terbawa oleh gas buang, gambar 3 menunjukkan tumpukan minyak lumas yang sudah berubah seperti arang (stacked carbonized lubricating oil).
Saat kapal Sedang berlayar, terasa adanya getaran yg luar biasa /abnormal dari turbocharger. Setelah diperiksa, ketahuan ada beberapa sudu turbin hilang, dan ada setumpuk benda seperti batu dalam rumah turbin.
Penyebab kerusakan ternyata berasal dari tumpahan /bocoran minyak lumas yang keluar dari bantalan yg mengalami kerusakan seal. Bocoran minyak yng langsung terekspos suhu yg tinggi dalam rumah turbin segera berubah menjadi arang. Tumpukan arang itu semakin menebal dan akhirnya menggerus akar /dudukan dari sudu-sudu turbin, sudu-sudu turbin akhirnya tercabut keluar setelah biji pengaman yang berada di akar sudunya habis tergerus.
 |
| Gambar. 3 endapan /deposit pada LO yg mengeras seperti arang dalam housing Turbocharger |
Kapal biasanya mengkonsumsi minyak lumas 30 liter dalam sehari, namun sesaat sebelum kejadian konsumsinya telah meningkat menjadi 200 - 250 liter. Namun anehnya, kenaikan konsumsi minyak lumas yang luar biasa ini katanya tidak membuat pihak kapal curiga /waspada. Bahkan turbocharger tersebut tidak pernah diperhatikan sampai kecelakaan terjadi.
 |
| Gambar 4. Erosi yang terjadi pada Casing ring turbocharger |
4. Kerusakan pada cincin penutup roda sudu-sudu turbin (cover ring of turbine blades) Cincin penutup dari roda turbin makin lama dipakai akan makin aus. Kondisi keausan nya akan berbeda sesuai dengan lama pemakaiannya, namun keausan itu biasanya cenderung terjadi pada 1/3 keliling bagian bawah dari rumah turbin. Hal ini disebabkan oleh erosi yang terjadi karena tubrukan atau hempasan dari partikel-partikel bahan inargonik keras yg terbawa oleh gas buang dan benda-benda asing lainnya seperti sisa-sisa pembakaran (combustion residue).
Saat berlangsungnya proses keausan, spelling atau celah antara ujung luar sudu-sudu turbin dan cincin penutupnya membesar sebagai akibat meningkatnya volume gas buang yang melewati nya dengan bebas tanpa melalui sudu-sudu. Akibat akhirnya, daya guna atau efisiensi turbin menurun /memburuk. Jika speling bertambah 1 mm, maka efisiensinya akan turun kira-kira 1 %. Jika efisiensinya memburuk, jumlah udara yang masuk ke mesin juga berkurang dengan konsekuensi suhu gas buangnya meningkat termasuk suhu komponen-komponen yang berada di ruang pembakaran, yg menyumbang faktor yang menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen mesin. Karena itu, diperlukan untuk memberikan perhatian yang cukup pada kondisi-kondisi dari cincin penutup dari sudu-sudu turbin, nozzle ring, dan keausan yang terjadi pada ujung-ujung luar dari sudu turbin (turbine blade tips).