Teknik Permesinan Kapal ANT 2 (4)

Teknik Permesinan Kapal ANT-II Part 4

Controllable Pitch Propellers (CPP)

Pemilihan penerapan dengan aplikasi CPP daripada penerapan dengan FPP, disebabkan oleh kebutuhan yang lebih tinggi untuk pengaturan dalam operasional yang harus lebih fleksibel dari pada kebutuhan efisiensi propulsi pada saat kondisi servis.

Artikel Sebelumnya: Teknik Permesinan Kapal ANT-II Part 3

Baling-baling CPP menyediakan ekstra dalam tingkat ‘derajad kebebasan’ melalui kemampuan perubahan ‘pitch’ dari daun baling-balingnya. Hal ini khususnya untuk kapal-kapal jenis ferries, tugs, trawlers, dan fisheries yang membutuhkan kemampuan manouever (olah-gerak) lebih tinggi.

Namun demikian, biaya manufaktur sangat tinggi serta kebutuhan biaya untuk perawatan dan perbaikan juga relatif tinggi.

Waterjet Propulsion System

Sistem propulsi waterjet telah menjawab tentang kebutuhan akan aplikasi sistem propulsi untuk variasi dari small high speed crafts, meski sesungguhnya sering kita jumpai aplikasi sistem propulsi ini pada kapal-kapal yang berukuran relatif besar.

Prinsip operasi dari waterjet yaitu air di hisap melalui sistem ducting oleh internal pump yang mana terjadi penambahan energi pada air. Kemudian, air tersebut disemprotkan kebelakang dengan kecepatan yang tinggi.Gaya dorong (Thrust) yang dihasilkan merupakan hasil dari penambahan momentum yang diberikan ke air. Sistem propulsi Waterjet memiliki daya yang dapat meningkatkan olah-gerak kapal.

Cycloidal Propellers

Sistem Cycloidal Propellers adalah juga dikenal dengan sebutan baling-baling poros vertikal meliputi satu set verically mounted vanes, enam atau delapan dalam jumlah,berputar pada suatu cakram horisontal.

Sistem ini mempunyai keuntungan yang pantas dipertimbangkan ketika kemampuan olah gerak dalam mempertahankan posisi stasiun kapal merupakan fakor penting pada perencanaan kapal. Dengan menggunakan aplikasi propulsor jenis ini, maka instalasi kemudi yang biasa kita jumpai terpisah pada kapal sudah tidaklah diperlukan.

Sistem memperlengkapi dengan rangka pengaman untuk membantu melindungi propulsor tersebut dari kerusakan-kerusakan yang disebabkan oleh sumb ereksternal.

Paddle Wheels (Roda Pedal)

Seperti namanya, maka Paddle Wheels ini adalah suatu roda yang pada bagian diameter luarnya terdapat sejumlah bilah/ sudu-sudu yang berfungsi untuk memperoleh momentum geraknya. Ini adalah salah satu tipe propulsors mekanik yang aplikasinya sudah jarang ditemui saat ini.

Kelemahan teknis dari propulsors ini adalah terletak pada adanya penambahan/ perubahan lebar kapal sebagai konsekuensi terhadap penempatan kedua roda pedal di sisi sebelah kiri dan kanan dari badan kapal. Di samping itu, adanya instalasi roda pedal relatif berat jika di bandingkan dengan screw propeller.

Konsekuensi penerapan dengan aplikasi roda pedal juga berdampak terhadap berat instalasi motor penggerak kapal. Kemudian paddle-wheels ini juga rentan terhadap gerakan rolling kapal, yang mana akan menyebabkan ‘ketidak-seimbangan’ momentum gerak yang dihasilkan. Aplikasi roda pedal ini tepat bila untuk perairan yang tenang, seperti danau, sungai dan pantai.

Perancangan sistem propulsi

Perancangan sistem propulsi ini berguna untuk membuat sebuah desain kapal agar memiliki keoptimalan kerja, yang memiliki sebanyak mungkin faktor-faktor yang menguntungkan. sebelum merancang sistem propulsi, kita harus mengetahui terlebih dahulu beberapa hal berikut yang sebelumnya sudah dijelaskan yang menjadi faktor penentu dalam perancang sistem proulsi kapal,di antaranya yaitu:

1. data kapal yang akan dikaji

2. tahanan kapal

3. kriteria sistem propulsi kapal

Setelah faktor penentu sudah diketahui, maka perancangan sistem propulsi dapat dimulai dari elemen-elemen penting yang ada pada sistem propulsi, diantaranya yaitu:

1.motor penggerak utama (main engine)

2.sistem transmisi

3.propulsor (alat gerak kapal)

1.Motor Penggerak Utama (Main Engine)

Berikut beberapa hal yang perlu di perhatikan dalam penentuan motor penggerak utama (main engine), diantaranya yaitu:

1.Tipe, jenis, misi, dan kondisi operasional kapal.

2.Kriteria spesifikasi main engine baik daya, putaran, tipe mesin, berat, dimensi, dan konsumsi bahan bakar

Sesuai dengan tipe kapal yang di kaji yaitu large passanger ship (kapal pesiar), kapal penumpang yang memiliki dimensi besar dan memiliki waktu beroperasi yang lama, maka secara teknis main engine dapat ditentukan yaitu dengan menggunakan motor penggerak tipe internal combusion engine atau diesel engine, yang memiliki beberapa keuntungan, di antaranya yaitu:

1. Biaya pengoperasian lebih ekonomis karena harga bahan bakar lebih murah.

2. Thermal efficiency tinggi (motor bensin adalah 20-30% dan motor diesel adalah 30–35%).

3. Dapat menghasilkan tenaga yang besar pada putaran rendah.

2. Sistem transmisi

- Sistem transmisi berfungsi untuk konversi dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda untuk diteruskan ke penggerak akhir.

- Konversi ini mengubah kecepatan putar yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya.

- Tentu yang perlu diperhatikan adalah dalam kerja penggerak kapal ini tidak terlalu besar kehilangan daya yang terjadi.

3. Propulsor

Berikut beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan propulsor (alat gerak), diataranya yaitu:

1. Tipe, jenis, misi, dan kondisi operasional kapal.

2. Spesifikasi propeller baik diameter propeller, jumlah daun, pitch, dan efisiensi dari propeller tersebut

Dalam menentukan sistem penggerak utama tersebut seorang marine engineer harus mempertimbangkan berbagai kombinasi dari permesinan. Perancangan sistem propulsi yang sering dijumpai pada kapal cepat adalah dengan memberikan sudut kebawah pada propeller, selain untuk memberikan jarak antara propeller dan lambung kapal hal ini juga bertujuan untuk memberikan daya angkat yang lebih kepada kapal agar tahnan atau badan kapal yang tercelup air menjadi berkurang sehingga pada kecepatan tinggi akan menaikan kecepatan dari kapal tersebut. Namun penerapan sudut ini harus memperhatikan aturan instalasi mesin induk.

Sesuai dengan tipe kapal yang di kaji yaitu large passanger ship (kapal pesiar), yang notabene berdimens ibesar, teknik memberikan sudut pada sistem propulsi tersebut dapat diasumsikan tidak cocok di aplikasikan pada tipe kapal tipe ini, karena akan berpengaruh kepada tahanannya, teknik tersebutakan cocok apabila digunakan pada kapal bertipe speed boat karena kapal jenis tersebut memiliki tahanan yang kecil.

Pada umumnya berbagai jenis propeller yang di gunakan pada kapal memiliki kelebihan dan kekuranganya masing-masing seperti yang sudah di jelaskan sebelumnya. Dan propeller yang cocok di gunakan untuk kapal bertipe passanger ship adalah FPP dan CPP.

Namun berdasarkan karakteristik propeller yang sudah di jelaskan sebelumnya pula, propeller yang paling cocok di gunakan pada tipe large passange rship (kapal pesiar) adalah fixed pitch propeller (FPP), karena pada tipe kapal tersebut tidak terlalu membutuhkan manouver (olahgerak) yang tinggi dalam kondisi servis.

Sehingga Propeller jenis( CPP) lebih cocok di aplikasikan pada passanger ship yang berukuran relatif kecil karena kapal tersebut membutuhkan tingkat fleksibilitas yang tinggi pada kondisi servisnya.

Berikut kelebihan dari fixed pitch propeller (FPP), di antaranya yaitu:

1. Biaya produksinya yang rendah

2. Mudah pembuatannya

3. Memiliki ukuran bos yang kecil

4.Tidak ada batasan area atau bentuk blade pada propeller

Kesimpulan:

Tujuan perancangan sistem propulsi adalah agar mengoptimalkan kerja suatu kapal, agar dapat memenuhi kebutuhan yang ada dan memiliki sebanyak mungkin faktor-faktor yang menguntungkan

Sumber: Materi Diklat ANT-II Permesinan Kapal