MATERI KARYA TULIS PERAWATAN TURBO CHARGER

 

PERAWATAN TURBO CHARGER UNTUK MENUNJANG KINERJA MESIN PENGGERAK UTAMA

 DI KM. NUSANTARA PELANGI 02

PT. JATIM PERKASA LINE

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    LATAR BELAKANG MASALAH

Dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi serta peningkatan sektor ekonomi banyak dipengaruhi oleh perkembangan dalam bidang pelayaran, maka banyak perusahaan yang menggunakan jasa angkutan laut dalam usahanya untuk memenuhi kebutuhan perusahaan tersebut.

     Perusahaan pelayaran dituntut untuk bisa memberikan pelayanan yang optimal kepada pengguna jasa, seiring dengan besarnya persaingan usaha pelayaran. Upaya tersebut sudah diwujudkan dengan penggunaan teknologi pada kapal-kapal di perusahaan pelayaran.

            Sebagai taruna maritim yang dipersiapkan untuk bisa mengoperasikan kapal sesuai dengan prosedur dan keamanan awak kapal dan muatan, maka diperlukan berbagai pelatihan dan pendidikan dalam pengoperasian kapal.

     Dalam fungsi dan peranannya Turbo Charger adalah merupakan suatu bagian mesin penggerak utama yang sangat penting dalam proses kelancaran pelayaran dari kapal itu sendiri. Karena sangat pentingnya fungsi turbocharger diatas kapal, maka tanpa turbocharger kelancaran pengoperasian mesin penggerak utama kapal dalam pelayaran kurang maximal atau bahkan terganggu.

     Mengingat pentingnya peranan turbocharger tersebut,maka perawatan terhadap turbocharger dikapal perlu mendapatkan perhatian khusus agar selalu siap digunakan dan berkerja dengan baik untuk menunjang kondisi performa mesin penggerak utama kapal dalam pelayaran. Oleh karena itu penulis tertarik mengambil judul “PERAWATAN TURBO CHARGER UNTUK MENUNJANG KINERJA MESIN PENGERAK UTAMA”, yang diperoleh selama menjalani praktek berlayar Di KM. NUSANTARA PELANGI 02  pada perusahaan PT. JATIM PERKASA LINES.

1.2    PEMBATASAN MASALAH

     Dengan rumusan latar belakang masalah yang telah tersebut di atas,  Maka pembatasan masalah dalam penulisan karya tulis ini meliputi :

1.        Pengertian dan fungsi dasar tentang Turbo Charger.

2.        Pengetahuan tentang  jenis -jenis Turbo Charger.

3.        Pengertian tentang bagian bagian Turbo Charger.

4.        Perawatan tentang Turbo Charger.

1.3     TUJUAN PENULISAN

     Tujuan dari penulisan karya tulis tersebut adalah untuk dapat mengetahui cara detail  mengenai :

1.        Mengetahui Prinsip kerja dari Turbo Charger.

2.        Fungsi dan kegunaan Turbo Charger.

3.        Memberi pengetahuan perawatan Turbo Charger untuk menunjang kinerja mesin penggerak utama yang benar sesuai dengan buku panduan manual yang ada diatas kapal.

4.        Memberikan solusi permasalahan yang terjadi pada Turbo Charger dengan benar.

1.4    KEGUNAAN PENULISAN

     Penyusunan laporan kerja praktek dengan judul PERAWATAN TURBOCHARGER UNTUK MENUNJANG KINERJA MESIN PENGERAK UTAMA, Sekiranya dapat berguna untuk berbagai pihak diantaranya :

1.        Khususnya bagi penulis sebagai salah satu syarat untuk dapat menempuh program diploma di STIMART “AMNI” Semarang.

2.        Bagi rekan-rekan satu angkatan yang nantinya akan bekerja diatas kapal  sebagai ahli mesin kapal agar siap dan mengetahui berbagai peralatan yang ada diatas kapal.

3.        Masyarakat secara umum yang hendak mengetahui cara detail mengenai dasar kerja, pengoperasian, perawatan, pemeliharaan, desain, dan masalah yang ditimbulkan dari penggunaan Turbo Charger.

  

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 TINJAUAN PUSTAKA

     Perawatan dan Pemeliharaan adalah suatu kegiatan yang perlu dilaksanakan terhadap seluruh obyek baik Non – Teknis meliputi manajemen dan sumber daya manusia agar dapat berfungsi dengan baik dan teknis meliputi suatu material atau benda yang bergerak ataupun benda yang tidak bergerak, sehingga material tersebut dapat dipakai dan berfungsi     dengan baik serta selalu memenuhi persyaratan internasional.

     Perawatan kapal dalam arti luas, meliputi segala macam kegiatan yang ditujukan untuk menjaga agar kapal selalu berada dalam kondisi baik di laut (sea worthyness) dan dapat dioperasikan untuk pengangkutan laut pada setiap saat dengan kemampuan di atas kondisi minimum tertentu.

     Perawatan juga diartikan sebagai kegiatan – kegiatan yang diperlukan untuk mempertahankan manajemen dan material sampai pada suatu tingkat kondisi tertentu.

     Sistem perawatan berencana adalah salah satu sarana untuk menuju kepada perawatan kapal yang lebih baik dan secara garis besar tujuannya adalah :

1.      Mengoptimalkan daya dan hasil guna material sesuai fungsi dan manfaatnya  (efficiency material).

2.      Mencegah terjadinya kerusakan berat secara mendadak (breakdown), serta mencegah menurunnya efisiensi.

3.      Mengurangi kerusakan yang mendadak atau pengangguran waktu berarti menambah hari – hari efektif kerja kapal (commission days)

4.      Mengurangi jumlah perbaikan dan waktu perbaikan pada waktu kapal melaksanakan perbaikan Dok tahunan.

2.2. GAMBARAN UMUM OBYEK PENULISAN

1.   Sejarah Singkat KM. NUSANTARA PELANGI 02

     KM. NNUSANTARA PELANGI 02 yang sebelumnya memiliki nama FUYANG88 M, merupakan kapal buatan cina dan datang ke indonesia pada tahun 2006, lalu registrasi di indonesia pada tahun 2013 di miliki oleh perusahaan surabaya yaitu PT. JATIM PERKASA LINE,  Kapal ini merupakan kapal cargo memiliki GRT 3106, dengan panjang keseluruhan 79,80 meter dan lebar 13,50 meter, dengan rute pelayaran tidak menentu, Berikut data-data KM. NUSANTARA PELANGI 02 :

Nama kapal                            : . KM. NUSANTARA PELANGI 02

                                                       (Fuyang88 M)

Imo/mssi                                 : 413570450

Jenis kapal                              : Cargo

Bendera                                  : Indonesia

Pembuatan                              : China

Pelabuhan registrasi                 : Bitung/2013

Klasifikasi                               : Bki

Gt                                           : 3.106  ton

Dwt                                        : 4.605 ton

Panjang                                   : 79,80 meter

Lebar                                      : 13,50 meter

ME  type/model                      : Wuxi 4 stroke/g6300z014bh

Nomor seri me                        : 0609051

Deliver date                            : 2006.5

Rotation direction                    : Clockwise

Kw/rpm                                  : 1.765/400

Jumlah Silinder                        : 6

Kecepatan                              : 14 knot

Konsumsi Bahan Bakar           : 5 Ton

Kapasitas Bahan Bakar           : 93 Ton

Kapasitas Air Tawar               : 50 Ton

Mesin bantu

Mesin bantu empat unit      

Mesin bantu 1    : dx disel4cylinder/ccfj80/1500rpm/80kw

Mesin bantu 2    : dx disel 4cylinder/ccfj80/1500rpm/80kw

Mesin bantu 3    : dx disel 4cylinder/ccfg501200rpm/60kw

Mesin bantu 4    : dx disel 4cylinder/ccfg50/1200rpm/60kw

Mesin crane dua unit         

Crane 1            : hitachi/5ton/6p13fod3660

Crane 2            : hitachi/5ton/6p13fod3659

2.   Stuktur Organisasi dan Tata Kerja di Kapal KM. NUSANTARA PELANGI 02

     Adapun struktur organisasi di terdapat pada daftar lampiran.

Struktur organisasi di KM. NUSANTARA PELANGI 02 yang terbagi atas tiga departemen yang mana ke tiga bagian tersebut di sajikan sebagai berikut:

1.    Deck Departement

Adapun susunan struktur organisasi untuk deck departemen yang dikepalai oleh seorang nahkoda  adalah sebagai berikut:

a)      Nahkoda

b)      Mualim I

c)      Mualim II

d)      Markonis

e)      Bosun

f)        Juru Mudi I, II, III

g)      Klasi

h)      Kadet deck

2.    Catering Departement

     Adapun susunan struktur organisasi  di KM. NUSANTARA PELANGI 02 untuk catering departemen Hanya ada koki

3.    Engine Departement

      Adapun untuk susunan struktur organisasi engine departemen yang dikepalai oleh seorang  KKM adalah sebagai berikut:

a.       Kepala  Kamar Mesin

b.      Masinis II

c.       Masinis III

d.      Oiler I,II,III

e.       Kadet mesin

Daftar Awak Kapal  

No	Nama	Jabatan	Ijazah	Kebangsaan
1	Freddy Fasuma	Nahkoda	ANT-III	indonesia
2	Cetty F. Ratulangi	Mualim I	ANT-IV	Indonesia
3	Husen Yusuf	Mualim II	ANT-V	Indonesia
4	Arif Budi Susanto	Markonis	GMDSS	Indonesia
5	Jhon Kabuhung.H	KKM	ANT-III	Indonesia
6	Ahmad Sena	MasinisII	ATT-IV	Indonesia
7	Stevy Olfianus Luhukay	Masinis III	ATT-IV	Indonesia
8	Trinanto	Bosun	ANT-D	Indonesia
9	Saepudin	A/B	ANT-D	Indonesia
10	Aris Adiana	A/B	ANT-D	Indonesia
11	Kisan Rokhimatumullah	A/B	ANT-D	Indonesia
12	Heri	Op/Crane	SIO	Indonesia
13	Hartono	Op/Crane	SIO	Indonesia
14	Heri Susanto	Oiler	ATT-D	Indonesia
15	Eko A. Prastio	Oiler	ATT-D	Indonesia
16	Neriyanto	Oiler	BST	Indonesia
17	Aldi Faizal	Koki	BST	Indonesia
18	Nova Edi Prabowo	Klasi	BST	Indonesia
19	Jamal Mutaqin	Kadet Deck	BST	Indonesia
20	Fendi Adi Wibowo	Kadet Mesin	BST	Indonesia

     Jumlah crew kapal KM. NUSANTARA PELANGI 02,  ada 20 orang

 termasuk Nahkoda.

Struktur Organisasi Dikapal

 

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1    SISTEMATIKA PENULISAN

     Karya tulis dengan judul PERAWATAN TURBOCHARGER UNTUK MENUNJANG KINERJA MESIN PENGERAK UTAMA, terdiri dari empat BAB, diantaranya meliputi :

1.    Bagian awal meliputi BAB I yang merupakan bagian pendahuluan. Pada bagian pertama ini tersusun atas latar belakang masalah, pembatasan masalah, serta tujuan  dan kegunaan penulisan karya tulis.

2.    Bagian kedua adalah BAB II, bagian kedua berisi tentang data data kapal (ship’s particular), daftar awak kapal (crew list), serta struktur organisasi yang ada diatas kapal.

3.    Bagian ketiga adalah BAB III, Berisi tentang sistematika penulisan karya tulis dan metode pengumpulan data.

4.    Bagian ketiga adalah BAB IV, Berisi tentang hasil dan pembahasan, merupakan pemaparan dari pelaksanaan praktek tentang perawatan dan fungsi Turbo Charger diatas kapal. Isi pemaparan yang dibahas dalam bagian ini meliputi pengertian, prinsip kerja, kerusakan yang terjadi, perawatan, sistem pelumasan, dan kelebihan dari pemasangan Turbo Charger.

5.     Bagian ke empat adalah  BAB IV, adalah bagian penutup yang tersusun atas kesimpulan dan saran yang didapat dari pelaksanaan praktek dalam perawatan Turbo Charger yang menunjang, juga di sertakan guna menunjang guna menunjang penjelasan tentang pembahasan kerja yang terdapat pada setiap bagian penulisan karya tulis ini.

5.2    METODE PENGUMPULAN DATA

      Metode pengumpulan data dalam penyusunan karya tulis diantaranya

meliputi :

1.    Metode secara langsung.

     Yang dimaksud metode secara langsung adalah dengan terjun langsung untuk memegang dan mengamati objek penelitian yang dimaksut. Yaitu dengan melaksanakan perawatan, pembongkaran, pembersihan serta pengoperasian dari Turbo Charger

2.    Metode dengan interview.

Yaitu dengan melakukan tanya jawab dengan kepala kamar mesin dan perwira-perwira mesin lainya mengenai prinsip kerja, pengoperasian, perawatan, dan perbaikan dari Turbo Charger.

3.    Metode kepustakaan.

Untuk melengkapi pengetahuan dan pendalaman materi dari sistem dasar Turbo Charger didapat dari berbagai buku yang ada di atas kapal maupun browsing di internet.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1         PENGERTIAN TURBO CHARGER

     Turbo Charger merupakan sebuah peralatan, untuk menambah jumlah udara yang masuk kedalam slinder dengan memanfaatkan energi gas buang. Turbo Charger merupakan perlatan untuk mengubah sistem pemasukan secara alami dengan sistem paksa. Kalau sebelumnya pemasukan udara mengandalkan kevakuman yang dibentuk karena gesekan piston pada langkah isap, maka dengan Turbo Charger udara ditekan masuk kedalam silinder menggunakan kompresor yang diputar oleh turbin gas buang .

     Untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna, maka diperlukan tambahan udara yang dialirkan kedalam ruang selinder mesin pada sejumlah aliran bahan bakar tertentu. Bila kepekatan udara bertambah sebelum ditambahkan kedalam silinder , seluruh bahan bakar terbakar dan daya mesin bertambah.

     Untuk itu mesin diesel yang dilengkapi dengan Turbo Charger bertujuan untuk memadatkan udara masuk kedalam silinder mesin. Sehingga daya mesin lebih besar dibanding mesin dengan dimensi yang sama.    

        kompresor yang digunakan dalam motor pembakaran dalam untuk meningkatkan keluaran tenaga mesin dengan meningkatkan massa oksigen yang memasuki motor. Kunci keuntungan dari Turbo Charger adalah sebuah peningkatan tenaga mesin

4.2        KEUNTUNGAN DAN KELEBIHAN TURBO CHARGER

1.      Keuntungan Turbo Charger :

     Beberapa keuntungan dalam pemasangan Turbo Charger pada mesin penggerak utama diantaranya yaitu:

a.       Lebih Responsif

     Dalam penerapan standar, adalah hal yg realistis untuk melipat gandakan tenaga dari suatu mesin melalui Turbo Charger. turbocharger juga berperan mencegah hilangnya tenaga pada daerah dataran tinggi, dan memberikan keuntungan yg signifikan pada mesin-mesin diesel telah ber-Turbocharger

b.      Lebih Ekonomis

     Turbo Charger lebih ekonomis karena energi yang digunakan adalah energi yang sudah terkonsumsi atau daur ulang energi yang dihasilkan oleh mesin itu sendiri, memanfaatkanya untuk menjadikan tenagga mesin tersebut menjadi lebih besar dengan menciptakan friksi. Sebagai dampaknya, mesin dengan turbocharger menjadikan penggunaan bahan bakar lebih hemat

c.       Lebih Ramh lingkungan

     Karena Turbo Charger mengirimkan lebih banyak udara ke mesin, pembakaran bahan bakar berlangsung lebih mudah, dan lebih bersih. Mesin Mesin Diesel

modern dengan turbocharger menghasilkan Emisi NOx dan CO₂ yg lebih rendah 50%

d.       Menghasilkan daya yang lebih besar

Turbo Charger memberikan torsi yg lebih besar, sehingga performa mesin menjadi lebih ganas dan memberikan kenikmatan dalam menggunakan mesin diesel sesungguhnya.

2.      Kekurangan Turbocharger

     Beberapa kekurangan dalam pemasangan Turbo Charger pada mesin penggerak utama diantaranya yaitu:

a.       Membutuhkan perawatan ekstra terutama pelumasan

     Turbo Charger lebih membutuhkan perawatan ekstra dalam pelumasan untuk kelancaran putaran poros dan karena putaran yang sangat tinggi dapat menghasilkan panas yang berlebih bahkan tidak terkontrol, hal tersebut dapat mengakibatkan keausan terhadap bearing dan bagian bagian penting yang lain dari Turbo Charger.

b.        Lebih berisik.

Pemasangan Turbocharger membuat kamar mesin lebih bising karena turbocharger mengeluarkan suara berdenging yang dihasilkan dari putaran turbin pada Turbocharger yang tinggi.

4.3         JENIS-JENIS TURBO CHARGER

     Jenis-Jenis Turbo Charger dibedakan dari konstruksi sudu-sudu turbin dibedakan menjadi dua yaitu :

1.        Fixed Geometry Turbo Charger

     Fixed Geometry Turbo Charger adalah Turbo Charger dengan sudu-sudu turbin yang tetap sehingga tekanan yang dihasilkan dari fixed  geometry Turbo Charger cukup besar dan penggunaan bahan bakar

padamesin diesel yang menggunakan Fixed Geometry Turbocharger lebih boros.

2.      Variable Geometry Turbo Charger

     Variable Geometry Turbo Charger adalah Turbo Charger dengan sudu-sudu turbin berubah-ubah, sehingga tekanan yang dihasilkan dari fixed  geometry Turbo Charger cukup kecil dan penggunaan bahan bakar padamesin diesel yang menggunakan variable Geometry Turbo Charger lebih irit.

4.4        KOMPONEN DAN KELENGKAPAN  DARI TURBO CHARGER

1.      Turbin..

     Turbin adalah sebuah komponen mekanik yang berfungsi untuk mengkonversikan energi panas fluida yang melewatinya menjadi energi mekanis putaran poros turbin. Setiap turbin selalu melibatkan fluida yang mengandung energi panas yang mengalir melewati sudu-sudu turbin

    

     Setiap sudu turbin berdesain membentuk nozzle-nozzle sehingga disaat fluida melewatinya, fluida akan terekspansi diikuti dengan perubahan energi panas menjadi mekanis. Fluida yang dikonversikan energi panasnya menjadi tenaga putaran poros pada sistem turbocharger tentu saja adalah udara gas buang dari hasil pembakaran motor bakar. Gas buang ini masih menyimpan cadangan energi berbentuk panas dan tekanan yang masih cukup bermanfaat.

2. Kompresor

     Kompresor pada Turbo Charger, berfungsi untuk mengubah energi mekanis putaran poros Turbo Charger menjadi energi kinetik aliran udara. Kompresor berada pada satu poros dengan turbin, sehingga pada saat gas buang mesin mulai memutar turbin, kompresor juga akan ikut berputar dengan kecepatan putaran yang sama. Energi mekanis yang dihasilkan turbin akan langsung digunakan sebagai tenaga penggerak kompresor

     Kompresor turbocharger bertipe sentrifugal dan tersusun atas dua bagian utama yakni sudu-sudu rotor dan casing. Pada saat impeller rotor kompresor mulai berputar dengan kecepatan tinggi, udara atmosfer akan mulai terhisap dan masuk ke kompresor melalui sisi inlet. Udara ini akan diakselerasi oleh impeller secara radial menjauhi poros kompresor. Pada saat udara terakselerasi hingga ke casing kompresor yang juga berfungsi sebagai diffuser, kecepatan aliran udara akan turun dan tekanan statiknya akan meningkat. Peningkatan tekanan udara ini akan diikuti dengan kenaikan temperatur juga. Selanjutnya, udara terkompresi ini dikeluarkan untuk menuju ke intercooler.

3. Center Housing and Rotating Assembly(CHRA)

     Masing-masing turbin dan kompresor pada Turbo Charger tersusun atas bagian rotor dan rumah casing. Keduanya berada pada satu poros yang ditopang oleh sebuah sistem bearing (bantalan) di tengah-tengah antara turbin dan kompresor. Untuk kebutuhan assembly, casing turbin dan kompresor disatukan oleh sebuah sistem bernama Center Housing & Rotating Assembly (CHRA). Karena sistem bearing juga terletak pada CHRA, maka sistem lubrikasi turbocharge juga berpusat pada CHRA.

     Putaran poros Turbo Charger dapat mencapai 100.000 rpm. Dengan putaran secepat itu, dibutuhkan bearing dengan kualitas baik. Thrust bearing tradisional dari turbocharge biasanya terbuat dari perunggu.

     Pada perkembangan selanjutnya bearing modern Turbo Charger adalah berupa ball bearing dengan bahan keramik. Penggunaan ball bearing lebih banyak dipilih karena lifetime turbocharger menjadi lebih baik.

4. Kelengkapan Mesin Turbo Charger

a.       Inter Cooler

     Intercooler Udara yang mengalami kenaikan tekanan di dalam sebuah ruangan dengan volume konstan, akan diikuti pula dengan kenaikan temperaturnya. Dalam termodinamika, proses ini disebut dengan proses isokhorik atau isovolumetrik. Setiap kompresor pasti diikuti dengan proses isokhorik ini, tak terkecuali kompresor pada Turbo Charger. Hal ini ditandai dengan naiknya temperatur udara terkompresi yang keluar dari kompresor turbocharger. Atas dasar inilah dibutuhkan

sebuah sistem pendingin udara bernama intercooler sebelum udara bertekanan tersebut masuk ke intake manifold.

     Intercooler merupakan sebuah heat exchanger yang umumnya menggunakan udara atmosfer sebagai media cooler.

Udara terkompresi masuk ke sisi tubing kecil yang tersusun atas plat-plat tipis aluminium mirip konstruksi radiator. Udara atmosfer mengalir dengan bantuan kipas melewati sela-sela tubing dan menyerap panas udara terkompresi melalui permukaan pipa.

1)      Tipe-tipe Intercooler

     Secara umum, intercooler dibedakan menjadi 3 jenis. Intercooler jenis udara ke udara, udara ke air, dan one shot:

a)      Udara ke udara adalah jenis intercooler yang paling jarang digunakan pada mesin kapal tetapi banyak digunakan dalam mesin kendaraan lain saat ini. Yang perlu diperhatikan dalam interccoler jenis ini adalah lekukan dan perubahan ukuran harus sesedikit mungkin. Selain itu, sambungan dan selang karet harus yang berkualitas baik agar mampu menahan tekanan Turbo. Tempat pemasangan Turbo juga perlu diperhatikan, harus ditempatkan di tempat yang sebanyak mungkin mendapat hembusan angin segar.

b)      Intercooler udara ke air awalnya digunakan untuk kapal-kapal laut. pada jenis ini air bersirkulasi untuk untuk mendinginkan udara, pada dasarnya prinsip kerjanya sama seperti air radiator. Komponen terpenting dalam intercooler jenis ini adalah pompa airnya. Untuk itu biasanya pompa air disambungkan dengan accu 12 volt yang dipasang seri ataupun paralel.

c)      Intercooler One Shot memiliki kemampuan pendingin udara yang sangat tinggi dan cukup mendinginkan Turbo dan udaranya dalam waktu singkat.

b.      Saluran Pipa Turbo Charger

     Penggunaan turbocharger tidak dapat dipisahkan dengan saluran pipa yang menghubungkan berbagai komponen mesin. Saluran pipa turbocharger dapat dikelompokan menjadi dua bagian, yakni saluran panas dan saluran dingin. Pipa saluran panas mengalirkan gas buang dari ruang bakar ke sisi inlet turbin turbocharger, serta membuang gas buang keluaran turbin menuju sistem exhaust (knalpot). Sedangkan pipa saluran dingin mengalirkan udara atmosfer masuk ke kompresor, udara bertekanan dari outlet kompresor ke intercooler, serta mengalirkan udara dingin bertekanan dari intercooler ke intake manifold motor bakar. Dikarenakan perbedaan tipe fluida yang melewati kedua saluran tersebut, tentu saja karakteristik material yang digunakan oleh keduanya juga berbeda. Sisi gas buang harus menggunakan material yang tahan terhadap temperatur, tekanan tinggi, backpressure, dan tegangan (stress). Sedangkan sisi udara terkompresi diguanakan material yang kuat untuk tekanan tinggi.

4.5        PRINSIP KERJA DARI TURBO CHARGER

     Turbocharger merupakan sebuah peralatan untuk menambah jumlah asupan udara yang masuk ke dalam silinder dengan memanfaatkan energi gas buang hasil dari pembakaran. Turbocharger merupakan peralatan untuk mengubah sistem pemasukan udara dari konsep natural atau alami menjadi sistem induksi paksa. Jika sebelumnya udara yang akan dimasukkan ke dalam silinder hanya mengandalkan kevakuman yang dibentuk dari  pergerakan piston saat bergerak dari TMA ke TMB atau saat langkah hisap, maka dengan turbocharger udara ditekan masuk kedalam silinder menggunakan kompresor yang diputar oleh turbin yang digerakkan oleh tenaga dari gas buang hasil pembakaran. Untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna, maka diperlukan tambahan udara yang dialirkan ke dalam silinder sejumlah aliran bahan bakar tertentu.

     Bila kepekatan udara  bertambah sebelum ditambahkan ke dalam silinder, seluruh bahan bakar terbakar dan daya mesin akan bertambah. Untuk itu mesin diesel yang dilengkapi dengan turbocharger  bertujuan untuk memadatkan udara masuk ke dalam silinder mesin. Sehingga daya mesin lebih besar dibandingkan mesin dengan dimensi yang sama.

     Dengan kata lain Kerja turbocharger sendiri adalah memanfaatkan gas buang dari ruang bakar untuk masuk ke turbo. Hal ini menyebabkan bagian lain dari turbo berputar, yang bertugas menarik udara yang

didinginkan lewat intercooler untuk dikirim ke dalam mesin yang membantu proses pembakaran bahan bakar.

     Prinsip dasar dibalik penggunaan Turbo Charger cukup sederhana, namun sebuah turbocharger adalah sebuah komponen mesin yg sangat kompleks. tidak hanya komponen-komponen dalam turbocharger itu sendiri yg harus terkoordinasi secara tepat, tapi jg turbocharger dan mesin harus benar-benar cocok. jika tidak, maka dapat menghasilkan mesin yg tidak efisien dan bahkan kerusakan.

a)      Tahap Kerja Mesin Utama

Ada 4 tahap kerja yaitu :

a.       Hisap (Charge Exchange Stroke)

     Pada mesin Diesel , piston bergerak kebawah dan udara ditarik melalui katup masuk  dalam mesin diesel udara dicampurkan dengan solar didalam silinder. Pada mesin dengan turbocharger, udara di kompress sebelum masuk ke silinder selama menunggu klep hisap terbuka. Hal tersebut akan membuat udara berada pada pada tekanan yang lebih tinggi pada saat udara kadar udara yang lebih besar masuk kedalam ruang bakar sehingga bahan bakar terbakar lebih efisien.

b.      Kompresi (Power Stroke)

     Ketika Piston bergerak keatas, udara  udara di kompresi menjadi tekanan tinggi sehingga menaikan suhu udara tersebut.

c.       Ekspansi (Power Stroke)

     Dalam tahap ini bahan bakar di injeksikan kedalam silinder  dan campuran udara dengan bahan bakar bertekanan tinggi tersebut akan terbakar secara spontan. kemudian, ledakan tersebut mendorong piston bergerak kebawah.

d.      Pembuangan (ChargeExchangeStroke)

     Gas Buang dikeluarkan melalui katup pembuangan ketika piston bergerak keatas. Pada mesin dengan Turbocharger, Udara di kompress sebelum masuk ke dalam silinder selama langkah hisap.  karena proses tersebut berada pada tekanan yg lebih tinggi, kadar udara yg lebih besar masuk kedalam ruang bakar sehingga bahan bakar terbakar lebih efisien. hal ini meningkatkan Power Output, memberikan torsi yg lebih besar pada top speed dibandingkan pada mesin biasa dengan volume mesin yg sama, dan mengurangi kadar emisi gas buang.

     Beberapa mesin Diesel bisa di set up untuk menerima udara lebih namun dengan takaran solar yg sama, yg tidak hanya meningkatkan tenaga tapi juga menghasilkan gas buang yg lebih bersih.

b)      Proses Aliran Udara Melalui Sistem Turbo

     Ada tujuh tahap dari proses aliran udara untuk pembakaran melalui sistem Turbo Charger  langkah langkah tersebut adalah sebagai berikut.

1)      Udara bersih masuk dihisap oleh Turbo Charger

2)      Turbo Charger memampatkan udara menekan menuju intercooler

3)      Intercooler menurunkan suhu udara yang melewatinya

4)      Udara yang sudah dingin di hisap masuk ke dalam cylinder untuk pembakaran

5)      Setelah selesai pembakaran udara bilas akan keluar dari cylinder

6)      Udara bilas yang keluar dari cylinder masuk ke Turbo Charger lalu menendang/memutar turbin pada turbo

7)      Gas buang keluar dari Turbo Charger lalu dibuang melalui cerobong exhouse

c)        Sistem Pelumasan

     

Untuk melumasi full-floating bearing di dalam center housing, oli mesin disalurkan dari oil inlet pipe dan disirkulasikan di antara bearing-bearing. Setelah melumasi bearing-bearing, oli ini mengalir melalui oil outlet pipe dan kembali ke oil pan. Kelangsungan penyediaan minyak untuk bantalan turbocharger dankapasitas harus sedemikian rupa sehingga bantalan tidak akan rusak

d)        Sistem Pendinginan

     Turbo Charger didinginkan oleh air tawar pendingin dari pompa gandeng mesin induk. Air pendingin dari cooler dihisap oleh pompa gandeng mesin induk lalu diteruskan ke pipa yang sebagian besar mengalir ke jacket cooling mesin induk, dan juga ke turbocharger untuk mendinginkan turbocharger. Kemudian dari turbocharger diteruskan ke pipa keluaran pendingin mesin induk selanjutnya menuju ke cooler kembali untuk didinginkan

4.6        PERAWATAN TURBO CHARGER

 

     Untuk menjaga perangkat turbocharger pada mesin induk selalu bekerja optimal, dibutuhkan perawatan, seperti berikut ini:

1.      Melakukan pengecekan pada minyak lumas Turbocharger

Minyak lumas yang berperan sangat penting terhadap Turbocharger sangat perlu dilakukan mengingat Turbocharger mempinyai putaran poros yang tinggi. Pengecekan dilakukan dengan melihat pada gelas duga yang ada pada bagian tertentu dari Turbocharger.

2.      Perawatan turbin dan kompressor side

1. perawatan turbin

perawatan turbine dilakukan pada komdisi fisik turbin, sudu-sudu yang mengalami dorongan dari gas buang mesin harus di pastikan dalam kondisi baik, serta pembersihan kerak kotoran dari gas buang yang menempel pada sudu-sudu turbin di bersihkan.

2. perawatan kompressor side

     pembersiha pada sudu-sudu kompressor wheel dari kotoran-kotoran yang lolos dari filter dan terhisap masuk kedalam kompressor lalu menempel ke sudu-sudu tersebut. Pembersihan dilakukan dengan air sabun, atau sebaiknya dilakukan menggunakan cairan chemical cleaner jika kotoran sudah mengerak. Pengecekan juga dilakukan pada kondisi fisik dari kompressor, memastikan dalam kondisi baik pada sudu-sudu kompressor tersebut.

3.      Perawatan intercooler

Menghilangkan debu, deposit karbon dan kotoran lainya dengan bantuan udara tekan, lalu merendam intercooler kedalam kimia pembersih (chemical cleaner) dan dipanasi hingga ± 70ºC, di diamkan dalam kondisi ini sekitar 12-16 jam setelah itu bersihkan dengan air tawar dengan cara menyemprotkan sampai semua kotoran hilang. Setelah itu semprotkan udara terkompresi untuk menghilangkan partikel air dari intercooler dan keringkan

4.      Bersihkan filter udara

     Filter udara juga menjadi komponen penting dalam sistem turbocharger. Oleh karena itu, sebaiknya bersihkan secara rutin filter udara mesin induk. Kalau perlu, ganti filter jika sudah tak layak. Jika filter udara tersumbat maka aliran udara yang masuk ke ruang pembakaran akan terhambat.
Beberapa indikasi kerusakan pada Turbo Charger mesin dapat dilihat dari warna asap yang dihasilkan alat berat, suara bising mesin hingga menurunnya performa mesin induk

4.7        KERUSAKAN YANG TERJADI PADA TURBO CHARGER

     Ada beberapa sebab Terjadinya kerusakan terhadap Turbo Charger diantaranya yaitu :

1.      Kerusakan mekanisme yang disebabkan karena kurangnya pelumasan

     Saat engine start up turbo mulai berputar, pada saat itu oli membutuhkan waktu untuk bersirkulasi, karena itu akselerasi pada engine atau pengoperasian engine dengan beban akan menyebabkan turbo mengalami kekurangan pelumasan, akibatnya besarnya gesekan pada bearing atau komponen-komponen yang bergesekan (running part).

Contoh kasus :

a.    Setelah disimpan dalam waktu yang lama (after long storage)

b.    Setelah penggantian oli

c.    Setelah penggantian filter oli

d.    Pada saat pemanasan (warming up) di musim dingin (pelumasan tidak bisa efektif karena viskositas oli yang tinggi)

e.    Akselerasi yang tiba-tiba pada saat engine baru start

f.      mesin mati mendadak

2.      Kerusakan yang disebabkan oleh turunnya kualitas oli (oil deteriorated)

Efek:

a.    Scufed (tergores) atau kerusakan pada journal bearing

b.    Thrust collar mengalami goresan (pick up) atau scufing (lecet) pada bagian yang bersentuhan dengan journal bearing

c.    Thrust bearings dan thrust collar mengalami goresan (scufed) dan kerusakan setelah lama beroperasi

d.    Turbin shaft mengalami goresan (scufed) pada bagian yang sliding dengan journal bearing.

3.      Kerusakan yang disebabkan oleh benda asing (contoh nuts, stone, washers etc) di air intake system.

     Debu, benda asing dll yang masuk melalui air intake piping menyebabkan kerusakan atau perubahan bentuk (deformation) pada impeler dan juga menyebabkan terjadinya noise.

Penyebab:

a.    Pembersih elemen udara rusak (air cleaner element is broken)

b.    Air leakage (kebocoran) dari sambungan intake manifold

4.      Kerusakan yang disebabkan oleh benda asing (contoh nuts, stone, washers etc) di air exhaust system.

     Benda asing dll yang ada pada saluran exhaust menyebabkan kerusakan atau perubahan bentuk (deformation) pada impeler dan juga menyebabkan  terjadinya noise.

Penyebab :

a.    kerusakan pada engine inner part (valve, valve seat, cotter dll)

b.    serpihan dari dalam exhaust sistem (kerak (casting sand)) yang lepas, beram (burrs), dll)

5.      Kerusakan karena temperatur terlalu tinggi

     Saat exhaust temperatur naik berlebihan, temperatur turbo charge dan komponen-komponennya akan ikut naik, pada saat itu turbin,impeler dan bearing akan contact dan mengalami kerusakan

Penyebab:

b.    Fuel injection berlebihan yang disebabkan oleh peng-adjust-an fuel injection pump yang kurang tepat.

c.    Pembakaran tidak sempurna (abnormal combustion) yang disebabkan oleh kualitas penyemprotan fuel injection nozzel dan timing injeksinya.

d.    Pembakaran yang tidak merata yang disebabkan karena air cleaner buntu, air cleaner element yang buntu atau (cloged) atau leaking air pipe.

6.      Mesin mengeluarkan asap hitam/tenaga lemah

a.       Periksa saringan udara, saringan udara yang kotor akan menghambat udara yang dihisap oleh Turbo Charger

b.      Periksa kebocoran udara pada saluran masuk compressor turbocharger

c.       Periksa untuk melihat apakah rotor turbocharger dapat berputar bebas, kotoran dapat menghambat aliran udara

d.      Wastegates tidak bisa menutup.

7.      Mesin mengeluarkan asap putih/kebocoran oli

a.       Periksa kondisi ring dan valve guide

b.      Beberapa kebocoran saat idle merupakan hal yang normal, saringan udara yang kotor dan blow by gas yang berlebihan dapat menyebabkan kebocoran seal oli

c.       Baut pelumasan turbocharger macet

d.      Gesekan pada permukaan rumah Turbo Charger dapat menyebabkan rusaknya seal yang mengakibatkan kebocoran oli.

8.      Suara Berisik

     Gesekan antara turbin dengan permukaan rumah turbocharger atau objek lain yang masuk ke dalam Turbo Charger dapat menyebabkan suara berisik.

4.8    HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN  :

Berikut hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat mesin beroperasi untuk menjaga ketahanan Turbocharger.

1.    Apabila mesin berputar dan tutup saringan udara atau selang dilepas, maka partikel-partikel atau benda asing (kotoran) akan masuk dan dapat merusak turbine dan compressor wheel yang berputar pada kecepatan tinggi.

2.    Hindari pemindahan kecepatan  RPM mesin secara mendadak agar keausan pada bearing Turbocharger dapat dihindari, dan pada saat mematikan mesin posisikan handle pada RPM rendah untuk sementara waktu. Hal tersebut bertujuan untuk menurunkan suhu Turbocharger sebelum mematikan mesin, menghindari penurunan suhu Turbocharger  secara drastis yang dapat merusak bearing Turbocharger.

3.    Apabila turbochager tidak berfungsi dan harus diganti, pertama periksalah item berikut ini, kemungkinan merupakan penyebab yang diperlukan perbaikan :

a.       kualitas dan kuantitas oli mesin

b.      kondisi bagaimana turbo chager digunakan

c.       saluran oli ke turbocharger

4.    Sebelum melepas Turbo Charger, sumbatlah saluran-saluran intake dan exhaust serta saluran masuk oli (inlet oil) untuk mencegah masuknya kotoran atau komponen lainnya

5.    Perhatikan saat memasang atau melepas kembali turbocharger, jangan menjatuhkan atau memukulnya pada benda lain, atau memegang pada bagian-bagian yang mudah berubah bentuk seperti actuator rod dan sebagainya.

4.9  PEMERIKSAAN TURBO CHARGER

1.    Pemeriksaan Turbo Charger Pada Mesin Induk

a.    Memeriksa sistem pengisapan udara

Periksa kebocoran atau kotoran yang menyumbat antara saringan udara dan saluran masuk turbocharger, dan antara saluran keluar turbocharger dan kepala silinder. Apabila ditemukan problem, bersihkan, perbaiki atau ganti komponen-komponennya.

b.    Memeriksa sistem saluran buang

Periksa kebocoran atau kotoran yang menyumbat antara kepala silinder dan saluran masuk (inlet) turbocharger, dan antara saluran keluar turbocharger dan pipa knalpot. Apabila ditemukan suatu problem, bersihkan, perbaiki atau ganti komponen-komponennya.

c.    Memeriksa kebebasan radial (radial play) dari turbin shaft

1)  Dari lubang saluran oli, masukkan dial indicator melalui lubang pada bearing spacer sehingga menyentuh bagian tengah poros.

2)  Gerakkan poros turbine keatas dan kebawah, dan ukurlah radial play (kebebasan rasial) poros tersebut. kebebasan radial 0,09 maka gantilah turbocharger assembly.

d.      Memeriksa kebebasan aksial (axial play) dari turbine shaft

1)    Masukkan dial indicator kedalam lubang turbine housing hingga menyentuh ujung poros

2)    Gerakan poros pada arah aksial, ukur aksial play poros tersebut. axial play : 0.09  maka gantilah turbocharger assembly

5. Memeriksa kondisi sudu sudu kompressor

     Pemeriksaan pada sudu sudu kompressor dilakukan untuk mengetahui kondisi sidu sudu agar dapat bekerja dengan baik, sudu sudu inilah yang akan menghisap udara dan menekanya ke dalam cylinder

     udara yang mengandung partikel abrasif, dapat merusak atau menghancurkan sudu sudu turbin,tersebut sehngga tekanan udara yang dihasilkan oleh Turbo Charger akan berkurang.

 Adapun cara pemeriksaan terhadap sudu sudu tersebut sebagai berikut:

1.      Buka/lepaskan filter udara masuk Turbo Charger

2.      Lakukan pemeriksaan pada sudu sudu secara berurutan di putar pelan pelan secara teliti. Lakukan perbaikan atau penggantian jika ditemukan kerusakan yuang parah

3.      Pasang kembali dengan urutan yang benar sesuai manual book

4.      Periksa ulang dan pastikan tidak ada yang tertinggal

f.        Memeriksa putaran compressor wheel

Pemeriksaan pada compressor wheel dilakukan untuk menjaga putaran turbin kompressor tetap lancar dan lembut, menghindari gesekan berlebihan pada poros atau turbin dengan cover Turbo Charger yang dapat menghambat putaran menjadikan putaran kurang maximal adapun cara melakukan pemeriksaan sebagai berikut :

1.         lepaskan selang saringan udara

2.         putar compressor wheel dengan tangan, periksa apakah dapat berputar dengan lembut. apabila tidak atau kasar saat berputar, ganti Turbocharger assembly

3.         Pastikan turbine sudah dapat berputar dengan baik dan pastikan juga tidak ada benda asing yang tertinggal didalam, karena dapat merusak Turbocharger

4.         Pasang kembali sesuai dengan urutan atau sesuai dengan buku petunjuk perawatan Turbocharger

BAB V

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

Setelah diuraikan maka penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut:

1.    Turbocharger merupakan alat yang sangat menunjang kinerja dari mesin induk dikapal

2.    Turbocharger berfungsi menambah tekanan udara dengan memanfaatkan gas buang melalui turbin untuk memutar kompressor agar mengompresikan udara ruangan masuk kedalam ruang bakar, sehingga dapat meningkatkan tenagga penggerak utama.

3.    Penggunaan Turbocharger lebih membutuhkan perawatan secara berkala terutama pada pelumasan karena putaran turbin yang tinggi untuk meminimalisir terjadinya kerusakan.

5.2  Saran-saran

1.      Agar terwujud disiplin kerja, maka sebelum kita melakukan pekerjaan kita harus mengecek terlebih dahulu kondisi mesin itu.

2.      Dalam waktu mengerjakan suatu pekerjaan sebaiknya dilakukan dengan teliti , hati-hati serta berkerja sama dengan baik.

3.      Memperhatikan kondisi pesawat yang kita jalankan baik tekanan ,pendingin dan pelumasannya.
DAFTAR PUSTAKA

Maintenence of Turbocharger.2006. Turbocharger manual book.semua halaman.

Maintenence of intercooler.2006.intercooler manual book.

Semua halaman

Teknologi motor disel. Turbocharger.2012.halaman tersedia:

    http://berbagi-pengetahuan berbagi.blogspot.in/2012/04/turbocharger.html

Intercoolers.2016/3/2halaman tersedia:

    http://intercoolers.com/intercooler-cooler-products-specifications/defult.aspx/

Blogspot,(2013),perawatan intercooler, halaman tersedia: http://hfoplant.blogspot.co.id/2011/05/charge-air-inter-cooler.html/15/04/2016