Top Banner
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 0/54 PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DAFTAR ISI I. Daftar Isi 0 II. Pendahuluan 1 III. Prinsip Kerja Mesin Diesel I.1 Proses Kerja Mesin Diesel 2 I.2 Proses Kerja Mesin 4 langkah 3 I.3 Tabel Proses Kerja Mesin Diesel 4 Langkah 9 I.4 Diagram P-V Mesin 4 Langkah 15 I.5 Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah 18 I.6 Tabel Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah 21 I.7 Diagram P-V Mesin Diesel 2 Langkah 22 I.8 Batasan Ukuran. 26 I.9 Proses Pembakaran. 28 I.10 Derajat Pengabutan 31 I.11 Urutan Penyalaan (Firing Order). 32 I.12 Matrik F.O. 34 I.13 Neraca Kalor. 35 I.14 Perpindahan Panas 37 IV. Bagian-bagian Mesin Diesel 40 II.1 Kepala Silinder 41 II.2 Torak dan Batang Torak 45 II.3 Silinder dan Rangka Mesin 48 II.4 Crank Shaft 50 II.5 Cam Shaft 51 II.6 Transmission Gear 52
53

1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Feb 20, 2016

Download

Documents

Teknik Diesel
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 0/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

DAFTAR ISI

I. Daftar Isi 0

II. Pendahuluan 1

III. Prinsip Kerja Mesin Diesel

I.1 Proses Kerja Mesin Diesel 2

I.2 Proses Kerja Mesin 4 langkah 3

I.3 Tabel Proses Kerja Mesin Diesel 4 Langkah 9

I.4 Diagram P-V Mesin 4 Langkah 15

I.5 Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah 18

I.6 Tabel Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah 21

I.7 Diagram P-V Mesin Diesel 2 Langkah 22

I.8 Batasan Ukuran. 26

I.9 Proses Pembakaran. 28

I.10 Derajat Pengabutan 31

I.11 Urutan Penyalaan (Firing Order). 32

I.12 Matrik F.O. 34

I.13 Neraca Kalor. 35

I.14 Perpindahan Panas 37

IV. Bagian-bagian Mesin Diesel 40

II.1 Kepala Silinder 41

II.2 Torak dan Batang Torak 45

II.3 Silinder dan Rangka Mesin 48

II.4 Crank Shaft 50

II.5 Cam Shaft 51

II.6 Transmission Gear 52

Page 2: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 1/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

PENDAHULUAN

Mesin Diesel pada saat ini sudah banyak mengalami perkembangan dalam

pemakaian untuk angkutan darat dan laut, kemudian pembangkitan dalam daya kecil dan

menengah bahkan sampai daya besar sudah banyak menggunakan Mesin Diesel.

Untuk mempermudah dalam melakukan pemeliharaan Mesin Diesel para teknisi

harus mempunyai dasar-dasar pengetahuan mengenai Mesin Diesel yang baik, agar setiap

melakukan pemeliharaan para teknisi dapat memperlakukan setiap komponen yang berada

dalam mesin, sesuai dengan konstruksinya.

Selain pemahaman tentang konstruksi mesin, dasar pengenalan mesin maka

pengetahuan tentang prinsip kerja Mesin Diesel harus dikuasai dengan baik.

Dasar pengetahuan akan memudahkan dalam mengikuti perkembangan tentang

mesin yang semakin lama semakin kompleks dan dituntut lebih baik lagi kinerjanya,

kemudian dari segi pemakaian bahan bakar, dimensi mesin, tingkat polusi dan

konstruksinya yang semakin kompak dan bobotnya ringan.

Untuk memudahkan mendeteksi / mengatasi gangguan kerja mesin dibutuhkan

pengetahuan serta pengalaman yang proses kerjanya disesuaikan dengan petunjuk pabrik

pembuat mesin, akan membuat kinerja mesin akan tetap terjaga dengan baik.

Page 3: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 2/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I. PRINSIP KERJA MESIN DIESEL

I.1 Proses Kerja Mesin Diesel

Proses kerja Mesin Diesel 4 langkah, dan 2 langkah, mempunyai proses kerja

yang merupakan 1 (satu) siklus kerja Mesin Diesel yaitu :

Langkah Pengisian.

Langkah Kompressi.

Proses Pengabutan Bahan Bakar.

Langkah Usaha.

Proses Pembilasan.

Langkah Pembuangan.

Pada mesin 4 langkah, kerja Pengisian, Kompressi, Usaha dan Pembuangan

masing-masing mempunyai langkah.

Kemudian proses Injeksi bahan bakar terjadi saat piston sebelum mencapai TMA

pada langkah Kompresi dan proses Pembilasan terjadi saat piston sebelum mencapai

TMA pada langkah Pembuangan.

Untuk mesin 2 langkah, kerja Pengisian dan Kompressi terjadi pada satu langkah,

dan kerja Usaha dan Pembuangan terjadi pada satu langkah.

Kemudian proses Injeksi bahan bakar terjadi pada piston sebelum mencapai TMA

kemudian proses Pembilasan terjadi saat piston sebelum mencapai TMB pada

langkah Usaha.

Dari penjelasan di atas untuk menghasilkan Usaha diperlukan bahan bakar yang

dikabutkan pada DERAJAT tertentu dalam ruang bakar sebelum torak mencapai

TMA agar bahan bakar terbakar seluruhnya dan mendapatkan tekanan pembakaran

Page 4: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 3/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

tinggi.

Dan proses Pembilasan terjadi perbedaan antara Mesin 4 (empat) langkah dengan

Mesin 2 (dua) langkah.

Mesin 4 (empat) langkah, PEMBILASAN terjadi beberapa DERAJAT sebelum

torak mencapai TMA pada AKHIR langkah Pembuangan dan AWAL langkah

Pengisian.

Mesin 2 (dua) langkah, PEMBILASAN terjadi beberapa DERAJAT sebelum torak

mencapai TMB pada PERTENGAHAN langkah Usaha dan AWAL langkah

Pengisian.

I.2 Proses Kerja Mesin 4 langkah

Mesin Diesel merupakan mesin yang proses penyalaan bahan bakarnya terbakar

sendiri tanpa bantuan alat untuk penyalaan.

Proses ini terjadi akibat tekanan kompresi yang tinggi, sehingga temperatur dalam

ruang bakar naik, kemudian bahan bakar dikabutkan, dan bahan bakar mudah

menyala dengan sendirinya.

Mesin Diesel disebut

Compression Ignition Engine.

( Motor dengan bahan bakar penyalaan sendiri ).

Pada Mesin Diesel 4 langkah dengan jumlah silinder lebih dari 1 ( satu ), proses

kerja yang terjadi pada silinder nomor 1 ( satu ) dengan silinder yang lainnya

mempunyai urutan proses kerja yang sama seperti silinder nomor 1 ( satu ) tetapi

mempunyai urutan waktu proses kerja yang terjadi berbeda sesuai dengan urutan

yang telah ditentukan oleh pabrik pembuat mesin tersebut

Page 5: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 4/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Proses kerja mesin Diesel 4 langkah adalah proses kerja mesin untuk

menghasilkan 1 (satu) kali pembakaran (Kerja / Usaha) torak bergerak 4 (empat) kali.

Gerakan torak dalam mesin dinamakan langkah torak yang mempunyai titik

berhenti torak bawah dan titik berhenti torak atas gerakan torak tersebut, secara

umum disebut Titik Mati Bawah (TMB) dan Titik Mati Atas (TMA).

Page 6: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 5/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Karena gerakan torak yang menghasilkan Kerja atau Usaha berlangsung secara

berurutan dan terus menerus maka kegiatan untuk menghasilkan Kerja/Usaha disebut

Siklus.

Untuk menyalurkan tenaga hasil pembakaran di atas permukaan torak maka torak

yang mempunyai gerakan lurus dirubah menjadi gerakan putar dengan

menggunakan poros engkol

Dari penjelasan diatas dapat diuraikan sebagai berikut :

1 (satu) siklus kerja mesin Diesel 4 langkah mempunyai 4 (empat) kali gerakan torak

dihubungkan dengan gerakan poros engkol .terdiri dari :

T.M.B. - T.M.A. poros engkol berputar 180 0

T.M.A.- T.M.B. poros engkol berputar 180 0

T.M.B.- T.M.A. poros engkol berputar 180 0

T.M.A.- T.M.B. poros engkol berputar 180 0

Urutan langkah proses kerja torak adalah :

1. Langkah Pengisian (Langkah Isap)

2. Langkah Kompresi (Langkah Pemampatan)

3. Langkah Kerja (Langkah Usaha)

4. Langkah Pembuangan (Langkah Buang)

Page 7: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 6/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Prroses kerja mesin 4 langkah untuk tiap silinder terlihat pada gambar dibawah ini

Gambar Proses kerja mesin 4 langkah

Langkah Pengisian

Katup Isap membuka

Katup Buang menutup Torak bergerak dari TMA – TMB

Langkah Kompresi

Katup Isap menutup

Katup Buang menutup

Torak bergerak dari TMB – TMA

Langkah Usaha

Katup Isap menutup

Katup Buang menutup Torak bergerak dari TMA – TMB

langkah Pembuangan

Katup Isap menutup

Katup Buang membuka

Torak bergerak dari TMB– TMA

Page 8: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 7/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Semakin banyak jumlah silinder sebuah Mesin Diesel proses yang terjadi tetap

sama untuk masing-masing silinder, tetapi waktu prosesnya dibagi secara merata

untuk setiap 2 ( dua ) kali putaran poros engkol atau poros engkol berputar 720 0.

Sehingga pada saat poros engkol berputar 2 (dua ) kali

terjadi proses pembakaran sebanyak sesuai dengan

jumlah silinder yang terdapat pada Mesin Diesel

tersebut, tetapi proses kerjanya terjadi secara

bergantian sesuai dengan urutan yang telah

ditentukan ( Firing Order ).

Akibat dari banyaknya jumlah silinder pada sebuah Mesin Diesel, maka proses

pembakaran yang terjadi akan saling berdekatan pada saat poros engkol berputar 2 (

dua ) kali hal ini akan membuat daya mesin bertambah sesuai dengan jumlah silinder

yang ada pada mesin Diesel tersebut kemudian volume silider dalam mesin tersebut

juga akan mempengaruhi daya mesin.

Contoh ;

Mesin Diesel 4 langkah 6 silinder, maka proses pembakaran yang terjadi pada saat

poros engkol berputar 2 (dua ) kali atau 720 0 adalah 6 ( enam ) kali.

Proses pembakaran ini terjadi 1 ( satu ) kali untuk

masing-masing silinder selama poros engkol berputar

2 (dua ) kali atau seluruh silinder mendapatkan proses

kerja sebanyak 1 (satu ) pada saat poros engkol

berputar 2 ( dua ) kali.

Page 9: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 8/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Jadi :

720 0 putaran poros engkol = 6 (enam) kali pembakaran & masing-masing

1 (satu) kali pembakaran.

Selisih waktu terjadinya pembakaran ( IP) adalah :

720 0

IP =

z

Pengaturan masuk udara dan keluarnya gas bekas diatur oleh katup, yang

disesuaikan dengan langkah torak.

Jumlah katup pada tiap silinder ditentukan oleh pabrik pembuat mesin sesuai dengan

kebutuhan daya yang akan digunakan, hal ini dapat terlihat pada mesin dengan

jumlah silinder dan kapasitas silinder yang sama tetapi ada yang menggunakan 2

buah katup dan ada yang menggunakan 4 buah katup pada tiap silinder.

Nama katup tidak tergantung dari jumlah katup yang

terdapat pada tiap silinder berapapun jumlahnya katup

tetap terdiri dari :

a. Katup Isap ( Intake Valve )

b. Katup Buang ( Exhaust Valve )

Jumlah masing-masing katup pada tiap silinder dapat lebih dari 1 (satu ) dengan

maksud agar aliran udara masuk dan gas buang lebih lancar.

Yang dimaksud aliran udara masuk dan gas buang lebih lancar adalah volume

udara masuk yang dibutuhkan lebih besar jika dibandingkan dengan yang

menggunakan 1 ( satu ) katup, kemudian untuk gas buang volume yang dikeluarkan

lebih besar sehingga kondisi dalam ruang bakar lebih bersih dari sisa-sisa

pembakaran.

Page 10: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 9/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Dari penjelasan diatas disimpulkan sebagai berikut :

Kebutuhan udara bersih ( Oksigen ) untuk proses

pembakaran harus sesuai dengan jumlah bahan bakar

yang dipakai dan ruang bakar harus bersih dari sisa-

sisa pembakaran untuk dapat menghasilkan daya

mesin yang ideal waktu proses pembakaran.

I.3 Tabel Proses Kerja Mesin Diesel 4 Langkah

Blok diagram proses kerja mesin 4 langkah yang dilengkapi dengan arah gerakan

torak, putaran poros engkol dan posisi katup :

No. Proses yang

terjadi

Arah

gerakan

torak

Derajat putaran

poros engkol

Posisi Katup

Isap Buang

1 Pengisian TMA - TMB 180 0 Buka Tutup

2 Kompresi TMB - TMA 180 0 Tutup Tutup

- Pengabutan

bahan bakar

Derajat

sebelum TMA

Sesuai dengan

spesifikasi mesin Tutup Tutup

3 Usaha TMA - TMB 180 0 Tutup Tutup

4 Pembuangan TMB - TMA 180 0 Tutup Buka

- Pembilasan

ruang bakar

Derajat

sebelum TMA

Sesuai dengan

spesifikasi mesin Buka Buka

Dari proses kerja Mesin Diesel 4 langkah, terlihat KESELARASAN GERAK

PISTON dengan GERAK TERBUKA DAN TERTUTUP KATUP ISAP DAN

KATUP BUANG,

Keselarasan gerakan katup dengan torak mempunyai besaran tertentu sesuai dengan

spesifikasi masing-masing mesin.

Penyetelan keselarasan dilaksanakan dengan mengikuti buku petunjuk mesin yang

bersangkutan.

Page 11: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 10/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Mekanisme Hubungan Gerakan Piston dan Katup

Page 12: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 11/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gerakan piston yang lurus dirubah menjadi gerak putar dengan bantuan batang torak,

untuk memutar poros engkol, pada ujung poros dipasang roda gigi yanng

beringgungan dengan roda gigi poros nok yang digunakan untuk menggerakan

batang penggerak katup (Push Rod) dan mengggerakan katup agar dapat membuka

atau menutup.

Selain menggerakan katup putaran poros engkol juga digunakan untuk menggerakkan

poros Pompa Injeksi.

Putaran poros engkol dengan putaran poros nok serta putaran poros pompa injeksi

mempunyai perbandingan tertentu agar didapat keselarasan yang memberikan hasil

kerja maksimum dari proses pembakaran bahan bakar.

Mekanisme Hubungan Gerakan Piston, Katup dan Pompa Injeksi

Page 13: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 12/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Pengaturan Injection Timing dan Valve Timing

Pengaturan roda gigi katup dan pompa injeksi telah ditentukan oleh pabrik pembuat

mesin dan diberi tanda pada msaing-masing roda gigi untuk mencegah kesalahan

pemasangan.

Keterangan gambar:

A. Roda Gigi Poros Engkol (Crankshaft drive wheel).

B. Roda Gigi Penerus (Intermediate gear wheel).

C. Roda Gigi Poros Nok (Camshaft gear wheel).

D. Roda Gigi Pompa Injeksi (Injection Pump Gear Wheel.).

Page 14: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 13/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gambar potongan melintang dari suatu Mesin Diesel

Pada gambar potongan melintang dapat terlihat mekanisme dari susunan mesin tipe

In Line.

Page 15: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 14/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gambar potongan memanjang dari suatu Mesin Diesel

Pada gambar potongan memanjang dapat terlihat mekanisme dari susunan mesin

dengan jumlah silinder lebih dari 1 (satu) silinder .

Page 16: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 15/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.4 Diagram P-V Mesin 4 Langkah

Perubahan tekanan dan volume dalam silinder pada Mesin Diesel 4 langkah,

dijelaskan pada 2 (dua) diagram P-V dibawah ini.

a. Diagram P-V - Ideal ( Teoritis ).

b. Diagram P-V - Indikator ( Aktual ).

a. Diagram P-V - Ideal ( Teoritis ).

Diagram P-V Ideal (Teoritis) menjelaskan proses kerja mesin diesel 4 langkah secara

ideal dan digunakan oleh perencana mesin pada perhitungan Thermodinamika untuk

menentukan besarnya daya mesin

Diagram P-V Ideal (Teoritis).

Page 17: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 16/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Uraian proses kerja Mesin Diesel 4 langkah tersebut dapat kita jelaskan pada

penjelasan dibawah ini.

Langkah 1 - 2 - Pengisian.

Yaitu udara luar masuk ke dalam silinder akibat pergerakan torak

dari TMA ke TMB sehingga ruang di dalam silinder menjadi

vakum.

Langkah 2 - 3 - Kompresi.

Udara di dalam silinder dimampatkan sehingga tekanan udara dan

temperatur naik.

Proses 3 - 4 - Penyalaan Bahan Bakar.

Pada akhir Langkah kompressi, bahan bakar disemprotkan ke

dalam silinder melalui injektor dalam bentuk kabut agar mudah

terbakar, maka di dalam silinder terjadi pembakaran dengan

tekanan dan temperatur tinggi

Langkah 4 - 5 - Usaha.

Gas pembakaran dengan tekanan dan temperatur yang tinggi, akan

mendorong torak ke bawah dan menghasilkan tenaga putar pada

poros engkol.

Langkah 5 - 6 - Pembuangan.

Gas sisa pembakaran atau disebut gas buang di dorong oleh torak

keluar silinder.

Proses 6 – 1 - Pembilasan.

Terjadi saat katup isap mulai terbuka dan katup buang masih

terbuka, udara masuk terhisap ke dalam silinder akibat kecepatan

Page 18: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 17/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

b. Diagram P-V - Indikator ( Aktual ).

Diagram P-V Indikator (Aktual) merupakan diagram yang didapat dari pengukuran

dengan alat pengukur kondisi kerja dalam ruang bakar dan pengukurannya dilakukan

pada saat mesin Diesel beroperasi.

Alat ini dapat mengetahui besamya tekanan udara masuk, tekanan kompresi, tekanan

pembakaran di dalam ruang bakar, dan besanya daya indicator dapat dihitung melalui

besaran yang ada pada diagram tersebut.

Diagram P-V Indikator (Aktual).

Page 19: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 18/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.5 Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah

Untuk Mesin Diesel 2 (dua) langkah, kerja Pengisian dan Kompressi terjadi pada

satu langkah, dan kerja Usaha dan Pembuangan terjadi pada satu langkah.

Kemudian proses Injeksi bahan bakar terjadi pada piston sebelum mencapai TMA

kemudian proses Pembilasan terjadi saat piston sebelum mencapai TMB pada

langkah Usaha.

Mesin 2 (dua) langkah, PEMBILASAN terjadi beberapa DERAJAT sebelum torak

mencapai TMB pada PERTENGAHAN langkah Usaha dan AWAL langkah

Pengisian.

Pada Mesin Diesel 2 langkah UDARA MASUK melalui SALURAN yang berada

pada DINDING SILIDER sehingga secara umum disebut LALUAN UDARA

MASUK kemudian untuk GAS BUANG mempunyai KATUP (KATUP BUANG).

Untuk menaikkan daya mesin 2 langkah UDARA MASUK DITEKAN dengan

menggunakan BLOWER yang digerakan secara mekanis dari perputaran mesin.

Gambar Proses kerja Mesin 2 langkah

Page 20: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 19/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

1. LANGKAH PERTAMA.

Langkah Pengisian dan Kompresi.

Torak bergerak dari TMB – TMA

Udara masuk melalui Laluan pada

dinding silinder, yang ditekan oleh

Blower (Langkah Pengisian).

Pada saat yang sama katup buang

terbuka, dan gas buang ditekan

keluar oleh udara dari Blower.

Laluan udara masuk, katup buang

tertutup, udara dipampatkan sampai

torak mencapai TMA (Langkah

Kompresi)

Page 21: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 20/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

2. LANGKAH KEDUA.

Langkah Usaha dan Pembuangan.

Torak bergerak dari TMA – TMB

Beberapa derajat sebelum TMA

Injektor mengabutkan bahan bakar,

torak terus bergerak ke TMA.

Bahan bakar terbakar dan

mendorong torak ke TMB

(Langkah Usaha).

Katup Gas Buang terbuka beberapa

derajat sebelum Torak mendekati

Laluan Udara Masuk (langkah

Buang)

Page 22: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 21/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.6 Tabel Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah

Mesin Diesel 2 langkah, tidak mempunyai katup isap, udara masuk melalui lubang

yang terdapat pada dinding silinder dan untuk gas buang menggunakan katup buang.

Untuk memperbaiki pasokan udara masuk dalam ruang bakar LALUAN UDARA

MASUK dibuat banyak mengelilingi lingkaran silinder, dan ditambahkan blower

agar udara yang masuk dapat mencapai kondisi ideal.

Blok diagram proses kerja mesin 2 langkah yang dilengkapi dengan arah gerakan

torak, putaran poros engkol dan posisi katup :

No. Proses yang

terjadi

Arah gerakan

torak Posisi Torak

Posisi

Laluan

Masuk Katup Buang

1 Pengisian

TMB - TMA

Berada ditengah

lintasan torak

Buka Buka

Kompresi Tutup Tutup

Pengabutan

Bahan Bakar

Beberapa derajat

sebelum TMA Tutup Tutup

2

Usaha

TMA - TMB

Bergerak ke

TMB Tutup Tutup

Buang

Beberapa derajat

sebelum lubang

Laluan udara

masuk

Tutup Buka

Pembilasan Beberapa derajat

sebelum TMB Buka Buka

Page 23: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 22/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.7 Diagram P-V Mesin Diesel 2 Langkah

Perubahan tekanan dan volume dalam silinder pada Mesin Diesel 2 langkah,

dijelaskan pada 2 (dua) diagram P-V dibawah ini.

a. Diagram P-V - Ideal ( Teoritis ).

b. Diagram P-V - Indikator ( Aktual ).

a. Diagram P-V - Ideal ( Teoritis ).

Diagram P-V Ideal (Teoritis) menjelaskan proses kerja mesin diesel 2 langkah secara

ideal dan digunakan oleh perencana mesin pada perhitungan Thermodinamika untuk

menentukan besarnya daya mesin

Diagram P-V Ideal (Teoritis).

Page 24: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 23/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Uraian proses kerja Diagram P-V Ideal (Teoritis) Mesin Diesel 2 langkah tersebut

dapat kita jelaskan pada penjelasan dibawah ini.

Langkah 1 - 5’ - 2 Pengisian.

Torak bergerak dari TMB ke TMA, udara luar masuk ke dalam silinder,

oleh tekanan dari Blower (1 – 5’), karena katup buang masih terbuka

maka terjadi Pembilasan sisa pembakaran.

Katup buang sudah tertutup, tetapi laluan udara masuk masih terbuka,

maka udara dari Blower tertekan masuk kedalam ruang bakar.

Langkah 5’ - 3 Kompresi.

Katup buang tertutup, Laluan udara masuk sudah tertutup dan udara

dalam ruang bakar tertekan sehingga tekanan dan temperatur udara naik.

Langkah 3 - 4 Usaha.

Saat torak mencapai TMA (3) bahan bakar dikabutkan dan terjadi

penyalaan bahan bakar, sehingga tekanan dan temperatur dalam ruang

bakar naik, sehingga mendorong torak ke TMB.

Bahan bakar terbakar secara bertahap dan torak bergerak turun tetapi

tekanan dan temperatur dalam ruang bakar tetap tinggi.

Langkah 4 - 5 Ekspansi.

Torak terus bergerak turun, tekanan dan temperatur dalam ruang bakar

turun hingga torak mendekati lubang pembuangan

Langkah 5 – 2’ - 1 Pembuangan.

Torak terus bergerak turun, lubang pembuangan terbuka dan gas sisa

pembakaran keluar melalui labang pembuangan hingga tekanan dalam

ruang bakar sama dengan tekanan udara luar.

Page 25: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 24/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

b). Diagram P-V Indikator (Aktual)

Penjelasan pada diagram PV ini hampir sama dengan diagram PV aktual pada mesin

4 langkah , yaitu titik-titiknya agak sulit ditetapkan dengan nyata.

Diagram ini diperlukan untuk mengetahui tekanan pembakaran maximum yang dapat

terjadi di dalam silinder, serta jalannya proses pembakaran tersebut, hal ini

diperlukan oleh satuan pemeliharaan untuk melihat hubungan antara beban mesin

dengan tekanan maxsimum dalam silinder.

Page 26: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 25/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Uraian proses kerja Diagram P-V Indikator (Ideal) Mesin Diesel 2 langkah tersebut

dapat kita jelaskan pada penjelasan dibawah ini.

Langkah 1 - 2 Pengisian.

Yaitu udara luar masuk ke dalam silinder akibat pergerakan torak dari

TMB ke TMA ditambah tekanan dari Blower (1 – 5’), karena katup buang

masih terbuka pada saat Pengisian udara masuk terjadi Pembilasan sisa

pembakaran.

Langkah 2 - 3 Kompresi.

Udara di dalam silinder ditekan torak dari TMB ke TMA sehingga

temperatur dan tekanan di dalam silinder naik.

Langkah 3 - 4 Penyalaan Bahan Bakar.

Bahan bakar dikabutkan sebelum torak mencapai Titik Mati Atas (TMA),

bahan bakar terbakar sehingga tekanan dan temperatur dalam ruang bakar

naik dan torak bergerak ke arah TMB, tetapi tekanan dan temperatur

masih naik sampai titik 4.

Langkah 4 - 5 Ekspansi (Usaha).

Torak bergerak ke TMB dimana tekanan serta temperatur pembakaran

terus menurun hingga titik 5.

Langkah 5 – 2’ Pembuangan.

Torak bergerak ke TMB dan tekanan serta temperatur pembakaran terus

menurun hingga titik 5.

Langkah 2’ – 1 – 5’ Pembilasan.

Torak bergerak ke TMB dan katup gas buang masih terbuka serta laluan

udara masuk mulai terbuka, udara bersih masuk dan terisap oleh

kecepatan aliran gas buang, sehingga membersihkan ruang bakar dari sisa

gas buang.

Langkah 5’ – 2 Pembilasan.

Torak bergerak ke TMB dan katup gas buang masih terbuka serta laluan

udara masuk mulai terbuka, udara bersih masuk dan terisap oleh

kecepatan aliran gas buang, sehingga membersihkan ruang bakar dari sisa

gas buang.

Page 27: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 26/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.8 Batasan Ukuran

Batasan ukuran merupakan kondisi dimana suatu mesin dirancang dengan dasar

kondisi hasil pembakaran maksimum dan jika kondisi terebut dilakukan terus

menerus maka pada proses pembakaran yang tinggi akan menghasilkan tekanan dan

temperatur yang tinggi dalam ruang bakar sehingga. mempengaruhi umur pemakaian

komponen serta konstruksi mesin tersebut.

Hasil pembakaran bahan bakar disebut Tekanan Pembakaran atau Tekanan

Indikator.yang berada didalam ruang bakar

Tekanan Indikator dibatasi oleh ;

Jumlah bahan bakar yang disemprotkan kedalam ruang bakar

Sedangkan Jumlah bahan bakar yang disemprotkan dalam ruang bakar

dibatasi oleh :

1. Tekanan maksimum yang dapat diterima oleh kepala silinder dan

torak.

2. Temperatur maksimum yang mampu diterima oleh kepala silinder

dan torak.

3. Jumlah udara yang masuk dalam silinder.

4. Volume ruang bakar yang ada dalam mesin.

Page 28: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 27/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Dari hasil uraian diatas maka ;

Untuk menjaga operasi mesin tetap terjaga keandalannya dilakukan pembatasan pada

variable yang terbaca pada mesin antara lain :

1. Tekanan Pembakaran. 7. Tekanan Minyak Pelumas.

2. Temperatur Udara Masuk. 8. Temperatur.Air Pendingin.

3. Temperatur Bearing. 9. Temperatur Minyak Pelumas.

4. Temperatur Inter Cooler. 10. Temperatur Gas Buang.

5. Temperatur Gas Buang. 11. Temperatur Udara Masuk.

6. Tekanan Air Pendingin 12 Temperatur Bearing.

Tekanan Indikator

Dibatasi oleh

Jumlah Udara

dalam silinder

Tekanan & Temperatur

yang diijinkan

Jumlah bahan bakar yang

dikabutkan

Volume

ruang bakar

Dibatasi oleh

Page 29: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 28/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.9 Proses Pembakaran.

Proses pembakaran merupakan proses perubahan bahan bakar dari keadaan

unsur padat maupun cair yang kemudian dimasukkan dalam ruang bakar agar

terbakar untuk menghasilkan panas yang akan dirubah pada proses akhir menjadi

gaya gerak (daya), kemudian dimanfaatkan sebagai tenaga pembangkit.

Proses pembakaran pada Mesin Diesel yaitu

Bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder dan

berbentuk butir-butir cairan yang sangat halus (Kabut).

Karena udara di dalam silinder pada saat tersebut sudah

ber temperatur dan ber tekanan tinggi maka butir-butir

tersebut akan menguap kemudian terbakar dengan

sendirinya.

Penguapan butir bahan bakar itu dimulai dari bagian luar

butir –butir bahan bakar, yang merupakan bagian

terpanas.

Proses pembakaran yang terjadi dalam ruang bakar pada Mesin Diesel, terjadi

secara bertahap dan berlangsung secara terus menerus sampai bahan bakar terbakar

seluruhnya dalam waktu yang singkat.

Akibat pembakaran yang terjadi dalam ruang bakar, maka temperatur dan

tekanan dalam ruang bakar naik lagi yang kemudian digunakan untuk mendorong

torak kemudian menggerakkan poros engkol.

Semakin halus butir-butir bahan bakar yang dikabutkan dalam ruang bakar,

proses penyalaan bahan bakar akan semakin lebih baik dan terjadi pada waktu yang

lebih singkat.

Page 30: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 29/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Akibatnya tidak ada bahan bakar yang tersisa pada saat torak bergerak jauh dari

TMA ke TMB.

Proses penyalaan bahan bakar dapat dipercepat, dengan jalan memusarkan

udara yang masuk dalam ruang bakar untuk mempercepat dan memperbaiki proses

pencampuran bahan bakar dengan udara.

Sehingga bahan bakar motor Diesel mudah terbakar di dalam silinder hal ini

terjadi jika perbandingan campuran udara dan bahan bakar mencapai campuran yang

sebaik –baiknya untukterbakar.

Akibat proses penyalaan bahan bakar yang berlangsung secara

bertahap dalam waktu yang lambat maka Mesin Diesel sering

disebut Motor Bakar Tekanan Merata

Proses pembakaran berlangsung seperti yang diterangkan diatas, tetapi jika

butir-butir bahan bakar yang terjadi pada waktu pengabutan terlalu besar atau bakar

bakar mengabutnya berkumpul menjadi satu.

Pengumpulan bahan bakar akan menjadi karbon-karbon yang bertumpuk

menjadi padat dalam ruang bakar, hal ini terjadi karena penguapan dan pencampuran

udara dengan bahan bakar yang ada didalam silinder tidak berlangsung sempurna.

Kondisi seperti ini dapat juga terjadi apabila bahan bakar yang dikabutkan

terlalu banyak, yaitu pada waktu daya mesin akan diperbesar.

Terjadinya pengendapan arang (deposit) dalam ruang bakar tidak dapat dihindari,

karena mesin selalu mengalami perubahan daya selama dioperasikan.

Perubahan daya tersebut terjadi jika beban yang dipikul berubah-ubah setiap saat dan

akan lebih memperbanyak lagi deposit dalam ruang bakar.

Page 31: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 30/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Penumpukan arang (deposit) akan mempengaruhi daya mesin dan dapat

mengakibatkan detonasi yang lebih besar pada kondisi pembebanan normal.

Dampaknya dapat memperpendek usia pemeliharaan mesin, dan jika hal itu

berlangsung terus pada waktu yang lama akan memperbanyak kerusakan bagian-

bagian mesin yang lainnya.

Secara teoritis proses pembakaran dapat terjadi bila ada :

a. Udara (oxygen) yang membakar

b. Bahan bakar (carbon, hidrogen) yang dibakar

c. Kompressi (panas) sebagai katalisator

Tekanan pembakaran di dalam silinder sangat tergantung pada :

a. Injection Timing (Waktu Pengabutan)

b. Cetane Number (Kualitas Bahan Bakar)

c. Tekanan Kompresi.

d. Kehalusan Butir pengabutan.

e. Perbandingan Udara dan Bahan Bakar.

Page 32: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 31/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.10 Derajat Pengabutan.

Derajat Pengabutan adalah saat dilakukannya pengabutan bahan bakar dalam

ruang bakar yang terjadi pada Langkah Kompresi sebelum torak mencapai Titik Mati

Atas.

Besarnya Derajat Pengabutan untuk bermacam-macam Merek dan Tipe Mesin Diesel

tidak akan sama, sehingga untuk melakukan penyetelan saat pengabutan harus

berpedoman pada Buku Petunjuk Mesin tersebut.

Tujuan Pengabutan bahan bakar terjadi beberapa derajat sebelum torak mencapai

Titik Mati Atas adalah agar pada saat torak berada di Titik Mati Atas bahan bakar

terbakar seluruhnya dan menghasilkan tekanan yang maksimal.

Pembakaran yang sempurna akan menghasilkan daya dorong yang maksimal,

sehingga daya maksimal mesin dapat tercapai dengan pemakaian bahan bakar

minimal.

Kondisi hasil derajat pengabutan terlihat pada grafik :

Keterangan Gambar:

Ic = Pengabutan terlalu cepat => Tekanan pembakaran rendah

I = Pengabutan normal => Tekanan pembakaran tinggi

le = Pengabutan terlambat => Tekanan pembakaran rendah

Page 33: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 32/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.11 Urutan Penyalaan (F.O).

Pada mesin yang mempunyai lebih dari 1 (satu) silinder penyalaan bahan bakar

dalam silinder dibuat secara bergantian, hal ini dimaksudkan agar distribusi beban

akibat tekanan tinggi pada proses pembakaran diatas permukaan torak dapat

diteruskan secara merata pada poros engkol

Pengaturan urutan penyalaan bahan bakar untuk mesin yang berselinder banyak

dimaksudkan agar terjadi keseimbangan beban yang dipikul poros engkol juga

merupakan dasar untuk menentukan susunan silinder dan bentuk poros engkol.

Contoh bentuk poros engkol untuk mesin Diesel 4 langkah 8 silinder yang

mempunyai beberapa bentuk poros engkol seperti gambar dibawah ini.

Bentuk poros engkol mesin Diesel 4 langkah 8 silinder.

Gambar PE 1

Gambar PE 2

Page 34: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 33/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Terlihat pada gambar PE 1 dan PE 2 untuk mesin Diesel 4 langkah 8 silinder

susunan poros engkol yang berbeda, perbedaan ini turut menentukan perbedaan

Urutan Penyalaan bahan bakar (Firing Order) , tetapi Interval penyalaan bahan

bakar tetap sama.

Interval Pembakaran untuk mesin 4 langkah, dengan jumlah silinder lebih dari

satu,berarti semua silinder terjadi penyalaan bahan bakar secara bergantian pada

waktu poros engkol berputar 2 (dua) kali atau poros engkol berputar 720 O .

Interval Pembakaran (I.P) Mesin 4 Langkah :

Merupakan perbedaan derajat putaran poros engkol untuk melakukan proses

pembakaran pada masing-masin silinder.

Dengan mengetahui Interval Pembakaran yang terjadi pada suatu Mesin, kita

dapat dengan mudah mendapatkan proses kerja yang terjadi pada masing-masing

silinder ketika poros engkol berputar 2 (dua) kali, dengan menentukan lebih dahulu

posisii proses kerja pada salah satu silinder.

Page 35: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 34/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.12 Matrik F.O.

Matrik F.O menjelaskan posisi proses kerja yang terjadi di masing-masing silinder

pada 1 (satu) putaran poros engkol.

Proses tersebut dapat dilihat pada contoh Matrik F.O dibawah ini.

Matrik F.O. untuk Mesin Diesel 4 Langkah

Jumlah silinder : 8 silinder

F.O. => 1 – 4 – 6 – 2 – 8 – 5 – 3 – 7

Dengan mengambil contoh :

Torak nomor 1 bergerak dari TMA ke TMB melakukan

Langkah Isap pada putaran Poros Engkol dari 0 o s/d 180

o.

Page 36: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 35/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.13 Neraca Panas.

Pada motor bakar hasil pembakarannya dirubah menjadi gerak mekanik, proses

pembakaran tersebut tidak seluruhnya dapat dirubah menjadi kerja mekanik.

Sebagian panas yang dihasilkan dari proses pembakaran hilang terserap :

a. Air pendingin.

b. Terbuang ke udara luar (gas buang).

c. Mengatasi gaya gesekan.

Energi panas yang terbuang disebut Kerugian Panas.

Hasil Pembakaran dalam ruang bakar disebut Nilai Kalor Pembakaran.

Daya hasil proses pembakaran bahan bakar disebut Daya Indikator atau

(Kerja Indikator).

Kerja Indikator digunakan untuk menggerakkan seluruh bagian – bagian mesin,

tetapi bagian – bagian mesin yang bergerak saling bergesekan sehingga menimbulkan

kerugian yang mengurangi Kerja Indikator.

Kerugian akibat bagian – bagian mesin yang bergesekan

disebut Kerugian Mekanis.

Daya Efektif = Daya yang langsung digunakan dan terdapat pada roda gila.

Dari hasil uraian diatas, kerja dan kerugian yang terjadi merupakan bagian-bagian

dari “ Neraca Panas “ yang dibuat menjadi “ Diagram Neraca Panas “.

Page 37: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 36/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Maka :

DAYA INDIKATOR = NILAI KALORI BAHAN BAKAR – (KERUGIAN

PENDINGINAN + KRUGIAN

PEMBUANGAN).

DAYA EFEKTIF = KERJA INDIKATOR - KERUGIAN

MEKANIS.

NERACA KALOR PADA DAYA MAKSIMUM.

NERACA KALOR ( % )

Kerja Efektif 30 ~ 45

Kerugian Mekanis 11 ~ 4

Kerugian Pendingin 25 ~ 11

Kerugian Pembuangan 34 ~ 40

Jumlah Kalor 100 ~ 100

DIAGRAM NERACA KALOR PADA DAYA MAKSIMUM.

Page 38: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 37/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

I.14 Perpindahan Panas.

Perpindahan Panas yaitu perpindahan panas suatu benda atau fluida atau udara

yang mempunyai temperature yang lebih tinggi ke benda atau fluida atau udara yang

temperaturnya lebih rendah.

Bila dalam suatu sistem terdapat perbedaan suhu, atau bila suatu sistem yang

berbeda disinggungkan, maka akan terjadi perpindahan energi.

Proses dengan nama transport energi itu berlangsung,

disebut Perpindahan Panas.

Perpindahan Panas juga dikatakan sebagai Perpindahan Kalor.

Apa yang ada dalam Perpindahan, yang disebut Panas, tidak dapat diukur atau

diamati langsung, tetapi pengaruhnya dapt diamati dan diukur.

Proses Perpindahan Panas harus memperhatikan mekanisme aliran panas dan

waktu yang diperlukan untuk pemindahan panas tersebut.

Pengenalan tentang proses Perpindahan Panas digunakan dalam merancang

bagian-bagian mesin untuk pengoperasian pada suhu tinggi, untuk mendapatkan

Batas Proporsional ( Proportional Limit ) atau Kuat-Lelah ( Flatique Strength )

suatu bahan atau material mesin.

Sifat-siat fisik seperti Konduktivitas Thermal atau viskositas berubah sesuai

dengan perubahan suhu, untuk menjamin pengoperasian suatu mesin pada

jangka waktu yang lama, maka harus diterapkan Faktor Keamanan ( Safety

Factor ) untuk mengatasi kemungkinan kerusakan bagian-bagian mesin lebih

cepat.

Page 39: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 38/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Proses Perpindahan Panas berlangsung dalam 3 (tiga ) cara :

a. Rambatan (Conduction).

b. Aliran (Convection).

c. Pancaran (Radiation).

A. Rambatan (Conduction).

Konduksi adalah proses dimana panas mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi

ke daerah yang bersuhu lebih rendah dai dalam satu medium (padat, cair atau gas)

atau antara medium-medium berlainan yang bersinggungan secara langsung.

B. Aliran (Convection).

Konveksi adalah proses transport energi dengan kerja gabungan dari konduksi

panas, penyimpangan energi dan gerakan mencampur.

Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara

permukaan benda padat dan cairan atau gas.

Cara perpindahan panas konveksi merupakan proses perpindahan panas yang

didukung olehi dua proses yaitu :

1. Proses Konduksi.

2. Proses Perpindahan Massa.

Konveksi diklasifikasikan 2 (dua) bagian berdasarkan pergerakkan aliran nya :

1. Konveksi Alamiah (bebas).

Gerakan pencampurannya berlangsung akibat perbedaan kerapatan yang

disebabkan oleh gradien suhu.

2. Konveksi Paksa.

Gerakan pencampurannya disebabkan oleh suatu alat dari luar, seperti pompa,

kipas.

Page 40: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 39/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

C. Pancaran (Radiation).

Radiasi adalah proses dimana panas mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke

benda yang bersuhu rendah tetapi benda-benda itu terpisah di dalam satu ruang,

bahkan bisa terdapat ruang hampa di antara benda-benda tersebut.

Perpindahan panas tersebut terjadinya adalah akibat gelombang elektromagnetis.

Perpindahan panas ini tidak diperlukan zat perantara.

Contoh :

Pancaran panas sinar matahari melewati ruang kosong dan diterima di bumi.

Page 41: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 40/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

II. BAGIAN – BAGIAN UTAMA MESIN DIESEL

1. Piston & Connecting Rod Assy.

2. Cylinder Liner & Engine Block.

3. Crank Shaft.

4. Cam Shaft.

5. Transmission Gear.

Page 42: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 41/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

CYLINDER HEAD

( KEPALA SILINDER )

JENIS KEPALA SILINDER.

KEPALA SILINDER TUNGGAL

A

Page 43: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 42/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Fungsi Kepala Silinder:

1. Penutup Silinder.

2. Menempatkan Katup.

3. Menempatkan Rocker Arm.

4. Menempatkan Injector.

5. Menempatkan Valve Starting ( Katup Start ).

6. Tempat Saluran Udara Masuk & Gas Buang.

KEPALA SILINDER MAJEMUK

B

Page 44: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 43/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

KOMPONEN YANG TERDAPAT PADA KEPALA SILINDER

1. INJECTOR (PENGABUT ):

2. ROCKER ARM ( PELATUK ).

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Tekanan pengabutan.

2. Besar butir bahan bakar yang

dikabutkan.

3. Arah pengabutan.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Kerapatan dengan katup.

2. Keausan lubang dengan poros.

3. Kelonggaran arah aksial.

Page 45: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 44/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

3. INTAKE VALVE & EXHAUST VALVE ( KATUP MASUK & KATUP

BUANG ).

4. STARTING VALVE.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Kerapatan dudukan katup dengan

katup.

2. Kekerasan pegas penekan katup.

3. Keausan bidang kontak.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Kerapatan Rocker Arm dengan katup.

2. Keausan lubang dengan poros.

3. Kelonggaran arah aksial.

4. Bidang Kontak Katup.

5. Kelonggaran Bushing.

Page 46: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 45/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

PISTON & CONNECTING ROD

( TORAK & BATANG TORAK )

PISTON ASSY

Page 47: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 46/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

TORAK & RING.

Fungsi :

1. Merapatkan Ruang Bakar.

2. Menerima Tekanan Pembakaran.

3. Menyerap Panas Hasil Pembakaran.

4. Meneruskan tekanan hasil pembakaran.

5. Meneruskan panas pembakaran ke liner.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Kerapatan torak dengan liner.

2. Elastisitas ring.

3. Penempatan & kelonggaran Gap.

Page 48: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 47/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

BATANG TORAK

Fungsi :

1. Meneruskan tekanan torak ke poros engkol..

2. Meneruskan putaran poros engkol ke torak.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

13. Ketirusan batang torak.

14. Kelonggaran pena torak.

15. Kelonggaran poros dengan

bantalan.

Page 49: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 48/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

CYLINDER LINER & ENGINE BLOCK

( SILINDER & RANGKA MESIN )

CYLINDER LINER.

Fungsi :

1. Tempat pergerakkan torak.

2. Menampung udara bersih dan gas buang.

3. Menyerap panas hasil pembakaran.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

10. Kelonggaran dengan torak.

11. Permukaan bagian dalam liner.

12. Korosi akibat air pendingin.

Page 50: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 49/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

ENGINE BLOCK.

Fungsi :

1. Tempat kedudukan liner& poros engkol.

2. Tempat komponen disatukan.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Keretakan pada lubang kedudukan

liner.

2. Korosi pada saluran pendingin liner.

3. Perubahan bentuk akibat panas

tinggi.

Page 51: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 50/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

CRANK SHAFT

( POROS ENGKOL )

Fungsi :

1. Merubah gerak lurus menjadi gerak bolak-balik atau sebaliknya.

2. Tempat bertumpunya poros engkol.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

7. Kelurusan poros engkol.

8. Kehalusan permukaan poros .

9. Diameter poros.

Page 52: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 51/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

CAM SHAFT

( POROS BUBUNGAN )

Fungsi :

1. Merubah gerak putar menjadi gerak lurus.

2. Mengatur buka & tutup katup.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

4. Tinggi puncak bubungan.

5. Kehalusan permukaan poros .

6. Tinggi puncak merata.

Page 53: 1.Teknik Diesel (Prinsip Kerja Dan Bagian Diesel)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Hal - 52/54

PT PLN (PERSERO)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

TRANSMISION GEAR

( RODA GIGI PENGATUR )

Fungsi :

1. Mengatur saat membuka & menutup katup.

2. Mengatur waktu pengabutan bahan bakar.

3. Mengatur langkah torak.

KONDISI KERJA YANG DIBATASI.

1. Keausan gigi-gigi penerus.

2. Kehalusan permukaan gigi-gigi .

3. Perubahan waktu / timing.