ENGINE
DIESEL
Yang maksud dengan Diesel Engine Generator Sets
adalah sebuah bentuk pembangkit listrik dimana sebagai penggerak utamanya (
prime mover ) adalah mesin diesel dan di hubungkan (couple) dengan generator
listrik dalam satu dudukan ( base frame) yang kokoh dan terinstal dengan baik
sehingga dapat dioperasikan dengan baik.
Sebagai suatu unit pembangkit listrik
yang berpenggerak mesin diesel mempunyai bagian bagian dan system yang saling
berkaitan erat.Apa bagian bagian dan system itu dapat diterangkan sebagai
berikut
1. Radiator
Radiator adalah bagian dari mesin diesel yang berfungsi
sebagai pemindah / pelepas kalor mesin. Konstruksi radiator terdiri dari pipa
pipa tipis yang disusun sejajar dan satu sama lain dan dilekatkan sirip sirip
plat tipis.
Konstruksi ini bertujuan untuk memperluas bidang permukaan dari air
yang lewat pipa radiator, dibantu dengan hembusan angin dari kipas radiator
yang melewati kisi kisi dan sirip sirip radiator proses perpindahan/ pembuangan
berlangsung, hal ini dapat dirasakan bahwa udara yang keluar dari radiator
terasa hangat atau panas.
Sistem pendinginan dalam generator engine dapat dibedakan
sebagai berikut :
1.1 Direct Air Coolling System
Yaitu system pendinginan udara dihembuskan dari kipas
centrifugal yang tersambung secara mekanik dengan mesin. Pendinginan ini tanpa
menggunakan air dimana bagian bagian mesin dibentuk sedemikian rupa dengan
kisi-kisi yang berselungkup agar luas penampang bagian mesin menjadi lebih luas
sehingga pendinginan bisa tercapai secara optimal.Pendinginan model ini jarang
digunakan lagi dan hanya untuk kapasitas kapasitas kecil saja.
1.2 Direct Water Cooling Sistem :
Yaitu sistem pendinginan menggunakan media air yang
disirkulasikan melalui radiator oleh water pump. Kalor panas yang disirkulasikan
oleh radiator dibuang dengan menggunakan kipas radiator yang tersambung secara
direct maupun dengan V-belt ke engine. Pada keadaan dingin air disirkulasikan
langsung ke engine tanpa lewat radiator ini dimaksudkan agar engine dapat cepat
mencapai temperature kerja berkisar 75 o Celcius. Jika suhu mesin sudah
mencapai nilai tertentu mekanikal thermostat akan membuka dengan demikian
sebagian air akan mengalir ke radiator dan menjaga temperature kerja mesin.
Dimana temperature kerja mesin rata rata 70 o sampai maksimal 85 o. Lebih dari
itu engine akan shutdown pada temperature 90 sampai 98 o celcius
1.3 Separate Water Cooling System :
Yaitu sistem pendinginan secara terpisah. Biasanya engine
dalam ruangan (indoor) sedangkan radiator di luar ruangan (outdoor ). Sebagai
pengganti penggerak kipas digunakan motor listrik yang disupply dari generator
itu sendiri. Sistem ini biasanya dipakai untuk generator berdaya besar diatas 1
Mega Watt.Sistem ini cocok untuk generator yang diletakkan di lantai
bawah/ground bangunan (basement) dan tidak memungkinkan dibuat ruang radiator.
1.4 Cooling Tower Water Cooling System :
Yaitu sistem pendinginan menggunakan menara pendingin
(cooling tower) dimana air dipompa dan disirkulasikan ke cooling tower. Air
kemudian dilewatkan dalam pipa berlubang untuk disemprotkan dalam bentuk
butiran air (spray) sehingga titik-titik air tersebut dapat bersinggungan
langsung dengan udara yang dihisap keluar / keatas. Sehingga proses pendinginan
terjadi. Air yang telah dingin disirkulasikan lewat heat-exchanger yang mana di
dalam terdapat pipa pipa air yang tersambung ke dalam mesin (close circuit)
sedangan dalam sirkulasi ke cooling tower terjadi sirkulasi open circuit.
2. Water pump
Water pump adalah bagian dari mesin diesel yang berfungsi
mensirkulasikan air pendingin ( cooling water ) dari engine ke radiator dan
kembali ke engine lagi. Water pump ini digerakkan oleh putaran mesin itu
sendiri melewati mekanisme pulley yang disambung dengan V-belt.
3. Dinamo starter
Dinamo starter ini bagian dari mesin yang berfungsi
sebagai penggerak awal dari mesin. Dimana melalui mekanisme roda gigi dan
pinion dynamo starter ini menggerakkan Flywheel. Dari awal putaran diporos ini
akan menghasilkan kompresi diruang bakar dan putaran injection pump yang akan
mengabutkan bahan bakar.Setelah terjadi pembakaran dan menghasilkan gerakan
berputar sendiri , dynamo akan lepas dari gigi flywheel.
Karena arus start yang tinggi hingga sampai 100 Ampere
atau lebih maka diperlukan solenoid, solenoid ini terdapat kontak yang
mempunyai rating yang cukup besar hingga mampu men ngalirkan arus sesaat smpai
200 A atau lebih. Seporos dengan solenoid ini terdapat mekanisme penggerak
pinion yang akan tersambung dengan flywheel di awal start dan akan terlepas di
akhir start.
Lilitan magnetic dari solenoid ini masih cukup besar
sehingga perlu penambahan relay bantu..karena kontak kunci mempunyai rating
ampere yang terbatas.
Dinamo starter ini didesain untuk bekerja hanya sesaat
pada saat starting.
Dengan daya kw yang besar dan ukuran fisik yang relative
kecil maka kemampuan menahan panas tidak cukup jika dioperasikan dengan waktu
yang agak lama. Paling tidak waktu starting tidak boleh melebihi 10 detik .dan
dalam satu perioda tidak lebih dari 7 kali starting dengan interval yang pendek.
Untuk itu biasanya dalam panel kontrol diperlengkapi
dengan safety relay yang akan membatasi start hingga tidak lebih dari 10 detik.
Selain menggunakan electric starter, digunakan juga air
starter. Hal ini mengingat kapasitas electric starter yang terbatas khususnya
untuk genset dengan daya diatas 2000 KVA.
Cara bekerjanya sebagai berikut :
Yaitu menggunakan media tekanan udara sebagai energi
mekaniknya. Tekanan udara dihasilkan oleh kompressor yang kemudian ditampung
dalam tangki tekanan sampai sebatas 25 sampai 30 Bar. Air starter ini terbagi
menjadi 2 macam :
1. Air motor starter : yaitu menggunakan sebuah mekanika
bilah turbin yang mana tekanan udara yang tinggi sekitar 20-30 bar memutar sudu
sudu turbin dan menghasilkan tenaga putar mekanik 1500 – 2500 rpm.Air motor
starter ini terpa
sang sama seperti electric motor starter yang akan memutar
roda flywheel.
2. Direct pressure : Yaitu tekanan udara yang tersimpan
dalam tangki diinjeksikan langsung menuju ruang bakar melalui sebuah
distributor dimana distributor ini urutannya menyesuaikan firing order / urutan
pengapian. Tekanan yang dibutuhkan sekitar 30 bar.
4. Alternator
Charging
Alternator charging adalah bagian dari mesin yang
berfungsi sebagai pengisi battery aki sewaktu mesin jalan. Alternator charging
ini dilihat dari konstruksinya menyerupai generator 3 phase dimana statornya
terlilit kumparan 3 Phase namun tegangannya kecil antara 12 – 15 V atau 24 – 28
V . Keluaran 3 phase ini disearahkan dengan 6 buah dioda sehingga terbentuk
terminal positif dan negative. Tegangan DC ini dikontrol oleh regulator.
Keluaran dari regulator ini akan mengatur exsitasinya.
Regulator ini berfungsi untuk mengatur arus charging
supaya tidak berlebihan, jika aki belum penuh alternator ini akan mengisi
dengan laju arus yang cukup besar dan akan mengurangi laju arus pengisian jika
aki sudah akan penuh. Didalam terminal alternator terdapat terminal yang dapat
dipakai untuk undikasi sinyal bahwa alternator dalam keadaan mengisi.
Untuk mengetahui bahwa alternator sudah bekerja atau
mengisi bisa dengan mengukur tegangan baterry pada saat setelah jalan. Diukur
dengan voltmeter voltasenya akan perlahan lahan naik .dan akan terlihat jelas
dengan pengukuran Voltmeter digital.
5. Turbocharger
Turbocharger adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk
membantu menaikkan tekanan udara didalam saluran udara masuk, Karena
turbocharger tidak lain adalah sebuah compressor yang digerakkan oleh turbin
gas buang. Dengan naikknya tekanan didalam saluran udara masuk kandungan udara
yang berarti kandungan oksigen akan lebih padat.
Dengan kandungan oksigen yang
lebih padat maka jumlah bahan bakar yang dapat terbakar akan lebih banyak,
sehingga tenaga mesin yang menggunakan turbocharger ini akan meningkat dari 20
sampai 35 % dari daya sebelum menggunakan turbocharger
6. Injection pump
Injection pump adalah bagian dari mesin yang berfungsi
sebagai pompa injeksi ke ruang bakar melalui nozel. Pompa injeksi ini mempunyai
tekanan kerja yang tinggi hingga mencapai bar.Tekanan kerja yang tinggi inilah
hingga bahan bakar solar
dapat dikabutkan diruang bakar.
Injection pump terdiri dari plunger 2 yang digerakkan
melalui mekanisme cam yang berputar. Plunger plunger ini yang memompa bahan
bakar ke ruang silinder sesuai urutan firing order.Injection pump ini diputar
oleh mesin melalui mekanisme roda gigi. Didalam injection pump ini terdapat
pengaturan pemasukan bahan bakar sehingga kecepatan/ speed dapat diatur .
7. Engine Control Panel
Engine Control Panel adalah bagian dari generator sets
yang berfungsi sebagai Proteksi, Monitoring, command. roteksi yang dimaksud
adalah memberikan pengamanan terhadap mesin antara lain high water temperature
switch, low oil pressure switch, overspeed relay . Pada genset yang kapasitas
besar proteksi didalamnya lebih banyak dan komplit karena sdh dalam bentuk
modul kontrol.
Monitoring yang dimaksud adalah pembacaan parameter
Volt,Ampere, Frekuensi , jam kerja ,suhu air dan tekanan oli.
Command yang dimaksud adalah untuk perintah start engine,
stop engine dan emergency stop.
8. Air Filter
Air filter adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk
menyaring atau memfilter udara yang masuk. Udara yang ada disekitar kita
mengandung partikel partikel debu , Jika debu debu ini dibiarkan masuk kedalam
ruang bakar tanpa difilter terlebih dahulu maka akan mengakibatkan ruang bakar
cepat kotor dan hitam karena sebagian dari debu ini akan melekat dan hangus
menempel di kepala silinder.Lama kelamaan performa mesin akan cepat turun
karena ruang bakar kotor dan saluran masuk serta buang akan terhambat .
9.Fuel filter
Fuel filter adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk
menyaring kotoran kotoran yang ikut terbawa dalam bahan bakar bisa berupa
pasir, serbuk serbuk besi atau kotoran lain yang berbahaya bagi mesin. Akibat
jika terdapat kotoran yang tidak tersaring adalah mesin akan turun performanya
karena saluran injeksi pump ke nosel injector akan buntu dan akan mengganggu
kelancaran pengabutan bahan bakar.
10.Oil Filter
Oil Filter adalah bagian dari mesin untuk menyaring
kotoran kotoran yang bersirkulasi, karena pemakaian oli akan menjadi hitam dan
serbuk 2 yang ikut terbawa akibat perputaran mesin. Hal ini untuk menghindari
dari kerusakan mesin terutama pada dinding silinder agar tidak tergores.
11.Jacket Water Heater
Adalah perlengkapan tambahan generator yang dipakai untuk
mesin kapasitas menengah keatas ( up 250 KVA ). Peralatan ini bentuknya semacam
heater pemanas yang dipasang disamping mesin mempunyai 2 buah pipa flexible.
Daya yang dipakai untuk pemanas ini berasal dari listrik PLN. Prinsip kerja
peralatan ini adalah memanasi sebagian air yang melewati jacket water heater ,
karena panas sifat alami dari air akan naik sehingga mengelilingi mesin
berulang ulang.
Maksud dan tujuan dari pemasangan ini adalah untuk
mengkondisikan bahwa genset dalam keadaan selalu hangat dan siap setiap saat
jika di start.Dengan kondisi hangat mesin dikondisikan mendekati temperature
kerja sehingga bila dibebani dapat lebih optimal.
Nilai tingkat panas dari
heater ini dibatasi oleh water temperature switch yang ada diengine dengan suhu
limit 42 derajat celcius. Jika temperature mesin sudah mencapai suhu tersebut
maka arus listrik ke jacket water heater akan terputus.
12.Prelubrication Pump
Prelubrication pump atau disebut priming pump adalah
perlengkapan tambahan untuk diesel generator yang berfungsi untuk memberikan
pelumasan pada mesin dalam keadaan berhenti/ standby. Pelumasan yang dimaksud
adalah mensirkulasikan minyak pelumas keseluruh bagian mesin dengan mekanisme
pompa oli yang digerakkan oleh motor listrik.
Biasanya pompa ini disetting
bahwa setiap 6 jam sekali pompa oli akan hidup selama 6 menit. Dengan kondisi
bahwa keadaan mesin sudah terlumasi maka jika suatu saat dibutuhkan untuk hidup
bisa segera dibebani dan tidak khawatir kerusakan pada mesin karena oli belum
melumasi.Selain untuk itu juga untuk mengkondisikan bahwa oli tidak mengendap
dan mengembun dibandingkan jika tidak dipakai dalam jangka waktu yang lama.
13. Water Separator
Water Separator adalah peralatan tambahan bagi mesin
sebagai pemisah antara bahan bakar dan kandungan air. Kandungan air jika ikut
masuk dalam system bahan bakar akan membahayakan terhadap mesin itu sendiri dan
bisa rusak.
Tangki tangki penampungan bahan bakar yang dibiarkan terlalu lama
bisa mengakibatkan pengembunan baik pagi maupun malam, peristiwa ini
memungkinkan terbentuk tetes tetes air yang akan mengendap ditangki bahan
bakar. Untuk menghindari air sampai masuk ke engine maka saluran bahan bakar
sebelum ke engine ditambahkan water separator.