http://ejournal.www.stipjakarta.dephub.go.id

## METEOR STIP MARUNDA

## JURNAL ILMIAH NASIONAL SEKOLAH TINGGI ILMU PELAYARAN JAKARTA
Upaya Mengatasi Gangguan Sistem  Pembilasan Guna Menunjang Kelancaran Pengoperasian Mesin Induk Di Kapal MV.

## Lumoso Harmoni
Hartaya, Susi Herawati, Syarifuddin Komar Prodi Teknika Sekolah Tinggi Ilmu Pelayaran Jakarta Jl. Marunda Makmur No. 1, Cilincing, Jakarta Utara. Jakarta 14150 disubmit pada :16/6/21    direvisi pada : 28/9/21    diterima pada :27/10/21

## Abstrak
Sampai  saat  ini,  mesin  induk  diesel  masih  mendominasi  sebagai  mesin  penggerak  utama  kapal.  Oleh  karena  itu  kinerja pengoperasiannya  sangatlah  penting  dalam  menunjang  kelancaran  pengoperasian  kapal  itu  sendiri.  Daya  yang  dihasilkannya sangat  bergantung  besar  pada  kualitas  pembakaran  yang  terjadi  di  dalam  silinder.  Hal  tersebut  dapat  dipengaruhi  oleh beberapa faktor antara lain : jumlah dan kualitas bahan bakar yang disuplai, kualitas  dan kuantitas udara bilas yang masuk ke dalam  silinder,  kondisis  ruand  kompresi  serta  sistem-sistem  pendukung  laninnya.  Pada  kapal  MV.Lumoso  terjadi  gangguan dalam  pengoperasian  mesin  induk  terkait  pada  sistem  pembilasan,  yaitu  pengisian  udara  bilas  yang  masuk  ke  dalam  silinder untuk  proses  pembakaran.  Hal  ini  sangat  mempengaruhi  terjadinya  penurunan  putaran  mesin  induk  dan  pada  gilirannya mengakibatkan penurunan daya serta kecepatan kapal. Permasalahan yang terjadi di kapal MV Lumoso Harmoni di antaranya yaitu terjadinya surging pada turbocharger, penyumbatan pada saringan udara, tekanan udara bilas menurun, temperatur udara bilas  lebih  tinggi  dari  yang  seharusnya,  terbatasnya  waktu  untuk  perawatan  secara  berkala  dan pendinginan  pada  intercooler tidak  maksimal.  Kondisi  ini  sangat  mepengaruhi  opersional  kapal,  di  mana  rencana  jadual  keberangkatan  maupun kedatangannya  di  pelabuhan  menjadi  terganggu  Maka  hal  inilah  yang  mendasari  penulisan  penelitian  ini,  bagaimana  strategi untuk mengatasi gangguan pada kasus  mesin induk kapal MV Lumoso Harmoni. Agar dapat bermanfaat sumbangan pemikiran bagi rekan-rekan Ahli Mesin Kapal, bila mengalami kasus serupa di tempat kerjanya.
Copyright © 2018, METEOR STIP MARUNDA , ISSN:1979-4746, eISSN :2685-4775
Kata Kunci  : Mesin Induk, sistem pembilasan, surging turbocharger dan proses pembakaran Permalink DOI : https://doi.org/10.36101/msm.v14i2.200

## 1. PENDAHULUAN
Menurut Mahadi (2010:23) turbocharge r adalah komponen yang berupa kompresor dalam mesin pembakaran dalam untuk meningkatkan keluaran tenaga
mesin dengan meningkatkan massa oksigen yang memasuki mesin. Komponen ini memanfaatkan energi yang dikandung oleh gas buang sebagai hasil dari sisa pembakaran.
Menurut  Endrodi  (2004:  24)  "Pada  mesin  diesel dipasang turbocharger bertujuan  untuk  memasukkan udara  sebanyak-banyaknya  ke  dalam  silinder  dengan tekanan lebih dari 1 atmosfer". Turbocharger merupakan suatu  alat  yang  berfungsi  untuk  menghasilkan  tekanan udara di atas 1 atmosfer, di mana maksud dan tujuannya adalah  agar  dalam  proses  pembakaran  bahan  bakar dalam  silinder  tersedia  oksigen  yang  cukup,  sehingga akan terjadi pembakaran yang sempurna dan menghasilkan  daya  yang  lebih  besar  pada  motor dibanding  tanpa  menggunakan turbocharger .  Kemudian dalam proses pembakaran yang terjadi di dalam silinder, akan terjadi beberapa kemungkinan. Antara lain : terjadi pembakaran  sempurna  dengan  faktor  udara  (n  =1)  atau pembakaran sempurna dengan faktor udara (n > 1). Atau akan  terjadi  prosses  pembakaran  tak  sempurna  di  mana faktor  udara  (n<1).  Faktor  udara  (n)  didefinisikan sebagai    perbandingan  berat  udara  pembakaran  praktis dengan berat udara pembakaran teoritis. Oleh karena itu, untuk  mendapatkan  pembakaran  yang  sempurna,  akan lebih  baik  diupayakan  dengan  faktor  udara  (n>1),  yang artinya  terjadi  kelebihan  udara  pembakaran.  Untuk maksud  tersebut,  maka  di  sinilah  pentingnya  peranan turbocharger yang  berfungsi  memasukkan  udara sebanyak-banyaknya ke dalam silinder.
Dalam kenyataannya, mesin diesel penggerak utama di  MV.  Lumoso  Harmoni  sering  mengalami  gangguan pada  system  pembilasan  yaitu  terjadinya surging  pada Turbocharger selama periode : Januari – Mei  2019. Di mana  suhu  gas  buang  melebihi  batas  yang  seharusnya yaitu  450°C  (normalnya  380°C).    Hal  ini  terjadi  pada Mesin  Induk  di  setiap  silinder  sehingga  mengakibatkan temperatur kamar mesin naik.
Penulis  melakukan  pemeriksaan  dan  menemukan  gangguan pada  sistem  udara  bilas,  yaitu  terjadi  kebuntuan  pada  sistem
laluan  udara  masuk  pada  sisi  udara  ditandai  dengan  kenaikan suhu  udara  masuk  (naik  30°C)  ke  dalam  silinder  dan penurunan  tekanan  udara  bilasnya  menjadi  0,46  bar  dari tekanan  normal  2,5  bar.    Dalam  kondisi  normal  yang  sesuai dengan manual book Mesin Induk suhu udara masuk silinder berkisar  antara  40ºC  -  55ºC, sehingga  mengakibatkan  putaran mesin turun.
Untuk dapat meneruskan pelayarannya ke Amamapare Timika maka putaran Mesin Induk dikurangi dari 110 rpm ( sea speed ) diturunkan  ke  putaran  80 rpm sehingga  kecepatan  kapal berkurang  menjadi  8  mil/jam  dan  mengakibatkan  kapal terlambat  tiba  di  pelabuhan  tujuan  dari  jadwal  sebelumnya. Selanjutnya  dilakukan  analisis  dari  data  pada monitoring sistem meliputi  temperatur  udara  dan  tekanan  udara  dan lainnya  untuk  memastikan  penyebab  timbulnya surging tersebut dan melakukan perawatan pada sistem pembilasan.
Dengan mencermati latar belakang dan judul yang sudah ada,  Peneliti merumuskan masalah sebagai berikut:
a. Mengapa terjadi surging pada turbocharger ?
b. Apa  penyebab  temperatur  udara  bilas  masuk silinder tinggi ?

## 2.   METODE PENELITIAN
Jenis  metode  penelitian  yang  digunakan  oleh  tim peneliti  dalam  menyusun  penelitian  ini  adalah  metode deskriptif  kualitatif.  Penelitian  dilakukan  di  Sekolah Tinggi  Ilmu  Pelayaran,  Jakarta.  Teknik  pengumpulan data  dil,akukan  dengan  :  wawancara  tak  langsung(via email),  studi  kepustakaan  dan  dokumentasi.  Sedangkan teknik  analisis  data  yang  digunakan  adalah  deskriptif kualitatif.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  memperoleh  kinerja  mesin  induk  yang optimal, perlu dilakukan perawatan secara terencana pada komponen-komponen utamanya seperti bagian sistem pembilasan sesuai dengan planned
maintenance  system  (PMS) .  Yang  menjadi  obyek penelitian  dalam  makalah  ini  yaitu  di  kapal  Mv. Lumoso Harmoni  milik PT. Lumoso Pratama Line, dengan data sebagai berikut :
A. Data Spesifikasi Mesin
1). Mesin Induk N a m e : Main Engine Type :  Mitsui MAN B&W 6S50MC-C Maker :   Imabari Shipbuilding Co. Ltd MCO/NCR :    9480  KW  x  127  RPM  /  8060

## KW x 120 RPM
Turbocharger :   MET  60 MA System : Constant pressure system RPM :   14800 rpm Maker :    Mitsubishi  Heavy  Industries Co., Ltd 2). Turbocharger Turbocharger  :  VTR-454-32  with  oil  cooled system System             : Constant pressure system RPM                 : 14000 rpm
Pelumasan        : Oil cooled system Maker               : Mitsui MAN B&W
B. Analisis Masalah
1. Terjadinya surging pada Turbo charger
Pada  saat    MV.  Lumoso  Harmoni  beroperasi Nakhoda  memberikan order untuk  menambah kecepatan  kapal,  dari economical  speed
menjadi full speed , kemudian penulis
menambah  putaran  Mesin  Induk  secara perlahan hingga pada RPM 100 tiba-tiba Mesin Induk  mengalami surging  pada  turbocharger,
dimana turbocharger mengalami over running lalu  berhenti  seketika,  kemudian  berputar dengan normal kembali, tidak berapa lama over running kembali  dan  terdengar  bunyi  atau
suara  ledakan  yang  keras  dan  tidak  beraturan pada turbocharger tersebut..    Diketahui  suhu gas  buang  melebihi  batas  yang  seharusnya yaitu 450°C (normalnya 380°C), hal ini terjadi pada semua silinder akibat kualitas pembakaran    Mesin  Induk  yang  tidak sempurna,  dan  apabila  gas  buang  yang dihasilkan tidak sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan turbocharger ,    maka  putaran turbocharger pun tidak optimal.
Dari observasi yang penulis lakukan, berdasarkan  data  monitoring  sistem  pada Mesin  Induk,  timbulnya  getaran  saat  kenaikan RPM, naiknya tekanan dan temperatur melebihi  batas  normal,    kecepatan  kapal  tidak bertambah  sementara  kondisi  laut  tenang  dan cuaca  baik  maka  dapat  diambil  kesimpulan terjadinya surging karena  adanya  gangguan pada baling-baling ( propeller ) kapal.
Maka  penulis  melaporkan  hal  tersebut  kepada Kepala  Kamar  Mesin  (KKM)  dan  Nakhoda  di anjungan  untuk  menurunkan  putaran  mesin hingga surging tersebut  hilang.    Dan merencanakan  untuk  dilakukan  penyelaman saat  kapal  tiba  di  pelabuhan  tujuan  guna mengecek  kondisi  baling-baling  ( propeller ) kapal.
Faktor  penyebab  terjadinya  surging  pada turbocharger :
1) .Mesin bekerja kelebihan beban (Overload operation)
Mesin  dapat  dioperasikan  dalam  kondisi kelebihan  beban  untuk  jangka  waktu terbatas.  Namun,  sejauh  mungkin  harus  di
hindari  dari  kondisi  tersebut.  Dalam operasi kelebihan beban ( overload operation )  hal-hal  sebagai  berikut  harus diperhatikan  yaitu,  mesin  tidak  boleh bekerja melebihi 10% Maximum
Continuous Rating (MCR) dan kurang dari 30 menit. Kondisi mesin kelebihan muatan ( overload )  ini  dapat  dilihat  dari rack pompa injeksi bahan bakar, suhu gas buang di inlet turbocharger , dan putaran turbocharger .
Mesin  bekerja  kelebihan  beban (Overload operation) dapat disebabkan oleh
kerusakan / deformasi lambung dan baling- baling  ( propeller )  yang    meningkatkan tahanan  ( resistensi) kapal  hingga  tingkat yang  cukup  besar,  bahkan  kotoran  dan teritip  yang  menempel  pada  lambung  dan baling-baling ( propeller ) kapal yang terakumulasi secara
bertahap,
menghasilkan  tahanan  ( resistensi) yang
besar  setelah  beberapa  tahun  dan  akan menyebabkan mesin mengalami peningkatan beban.

## 2). Kualitas udara kamar mesin buruk
Kualitas udara kamar mesin buruk disebabkan oleh :
a). Temperatur udara lebih dari 45 0 C
Sesuai dengan  “ Rules and Regulations for the Classification of ships for Main and  auxiliary  machinery  2007  Llyods Register  Part  5  Chapter  1 ”  bahwa
temperatur yang diijinkan dalam
Kamar Mesin tidak lebih dari 45°C, hal ini  disebabkan  oleh  batas  ambang
pemuaian  udara  adalah  45°C.  Dengan suhu  yang  tinggi  udara  dalam  Kamar Mesin akan memuai sehingga menyebabkan kandungan oksigen dalam  udara  tersebut  menipis.    Bila kandungan  oksigen  dalam  udara  yang dibutuhkan  sebagai  campuran  bahan bakar pada proses pembakaran kurang, maka  akan  terjadi  pembakaran  yang tidak sempurna dan menyebabkan daya yang dikeluarkan oleh mesin menurun.
Hal  ini  pun  menyebabkan  sistem operasi  Mesin  Induk  dan  pesawat bantu  lainnya  tidak  bekerja  dengan maksimal  dan  bahkan  mesin  tidak dapat  dioperasikan  meskipun  kondisi mesin  pendorong  optimal  dan  juga menyebabkan  suasana  tidak  nyaman bagi  personil  yang  bekerja  di  ruang mesin,  beberapa  peralatan  elektronik menjadi cepat rusak sehingga life time - nya  menjadi  berkurang  dan  tidak sesuai  dengan maintenance  concept yang dilaksanakan. Mesin dan peralatan yang berada di dalam Kamar Mesin  mengeluarkan  panas  ketika beroperasi.  Untuk  mengatasi  panas tersebut, diperlukan udara yang disuplai  dari  luar  Kamar  Mesin  oleh sistem ventilasi.
Selain befungsi untuk menyuplai udara segar  ke  dalam  Kamar  Mesin,  sistem ventilasi juga berfungsi untuk mensirkulasikan  udara  panas  yang dipancarkan  oleh  mesin  dan  peralatan keluar  Kamar  Mesin.  Sehingga  sistem
ventilasi mampu menyuplai dan mensirkulasikan  udara  dengan  baik  di dalam Kamar Mesin.
b). Adanya  kotoran  (partikel  debu, jelaga, uap minyak dan sebagainya) Selain temperatur Kamar Mesin, penyebab  kualitas  udara  Kamar  Mesin buruk  adalah  karena  filter  udara  yang kotor  akibat  udara  luar  yang  dihisap oleh Blower dan ditekan melalui Main Air  Ducting yang  kemudian  dibagi bagi  sesuai  kebutuhan  di  seluruh Kamar  Mesin  mengandung  partikel debu, uap minyak dan lain sebagainya. Kotoran-kotoran tersebut akan melekat pada  saringan  udara  dan  sudu–sudu
blower  serta  kisi–kisi Main  Air Ducting sehingga mengakibatkan aliran udara kurang dan sirkulasi udara tidak lancar.
Gambar 3.5. Air Filter Silencer
Pada  akhirya  kualitas  udara  Kamar  Mesin yang buruk mempengaruhi kinerja Turbocharger karena Air  Filter  Silencer adalah  bagian  yang  sangat  penting  dan sensitif dari turbocharger . Setelah beberapa  jam  operasi,  bahan  kedap  suara dan  bagian  filter  aus,  dan  penuh  dengan kotoran  dan  oli.    Kotoran-kotoran  yang ikut  terisap  bersama-sama  dengan  udara, lama  kelamaan  akan  menyebabkan filter silencer menjadi kotor dan akan menyumbat aliran udara yang dihisap oleh turbocharger.  Hal  mengakibatkan  pasokan udara bilas akan berkurang.
2.  Tingginya  temperatur  udara  bilas  masuk silinder
a. Intercooler kotor
Intercooler atau  pendingin  udara  adalah suatu  alat  yang  berfungsi  mendinginkan udara yang akan digunakan untuk pembilasan dan pembakaran.

## Gambar 3.6.
Intercooler kotor
Pentingnya    perawatan Intercooler merupakan  hal  yang  sering  tidak  sesuai
dengan  rencana  perawatan,  seperti  yang penulis  alami  di  MV.  Lumoso  Harmoni dimana intercooler pada  sisi  udara  nya sangat  kotor  karena  tersumbat  oleh kotoran-kotoran,  karbon,  dan  sisa  gas pembakaran  yang  tercampur  dengan  uap minyak  pada  bagian  dalam  ruangan  /  sisi udara yang disuplai dari blower
turbocharger , sehingga terjadi penyumbatan pada bagian udara
intercooler.
Pada  sisi  air  laut,  pipa-pipa  kebanyakan buntu oleh kerak-kerak dan sampah plastik yang terisap oleh pompa air laut pendingin mesin induk, hal ini sering terjadi pada laut di daerah tropis. Apabila intercooler tidak bekerja  dengan  baik  maka  pembakaran  di dalam  silinder  menjadi  tidak  sempurna. Endapan  maupun  air  yang  berkumpul  di dasar ruang intercooler harus bisa dikeluarkan  atau  dicerat.  Kondensat    ini terjadi  karena  perubahan  suhu  udara  yang lembab.  Bila  dibiarkan  akan  menimbulkan korosi di sekitar ruangan udara bilas.
b. Adanya  deposit  karbon  di  saluran  udara bilas  ( scavenge ports )
Lolosnya  kompresi  pada  saat  proses pembakaran  karena    adanya piston  ring yang  macet  atau  patah  akan  menyebabkan tumpukan  lumpur  pembakaran (carbon deposite) dan sisa sisa minyak  kotor  pada saluran  udara  bilas    (scavenge  ports).  Bila jumlah  deposit  terlalu  banyak  maka  ini akan  sangat    berbahaya  pada protection grid (saringan  gas  buang  dari Engine ke
Turbocharger ), Nozzle  Ring dan Turbine Blades, sehingga  tekanan  balik (back pressure) setelah Turbocharger harus dijaga  agar  tidak  melebihi  dari  300 mmHg.
Yang  sangat  berbahaya  manakala  ada percikan  terbakarnya carbon  deposit jatuh ke  dalam  sisa-sisa  minyak  kotor  ( oil sludge )  maka    sisa  minyak  akan  terbakar dan    di  dalam  ruangan  udara  bilas  ( piston under  side )  temperatur  menjadi  sangat tinggi dan dapat berakibat fatal pada Piston Rod dan  sangat  mungkin  juga  akan mempengaruhi tension dari pada baut-baut di sekitarnya.
Terbakarnya carbon  deposit (sisa-sisa carbon)  dan  sisa-sisa  minyak  kotor  di bagian  atas  dari scavenging  air  box dapat disebabkan oleh :
1) Blow  by (lolosnya)  sisa  karbon  yang menumpuk  dalam  waktu  agak  lama dalam  bentuk  lumpur  sisa  yang berwarna hitam pekat.
2) Pembakaran  yang  lambat  di  dalam silinder yang mengakibatkan pengabutan di dalam silinder berlangsung  tidak  sempurna  sehingga semprotan bahan bakar  tidak tepat.
3) Blow  Back atau  hembusan  balik melalui  lubang  udara  bilas  sehingga mengakibatkan tidak tepatnya pengaturan  dari Exhaust  Cam  Disc,
menyebabkan terjadinya back pressure di  dalam  sistem  gas  buang ( exhaust gas system ).

## Gambar 3.7.
Deposit karbon di saluran udara bilas
(scavenge ports)

## C. Pemecahan Masalah
1. Mengatasi masalah terjadinya surging pada turbocharger :
a. Mengurangi beban mesin
- Menurunkan putaran mesin
- Membersihkan ship under water area
b. Membersihkan  saringan  ventilasi  udara secara periodik sesuai PMS :
- Saringan  ventilasi  udara  kamar mesin
- Saringan  udara (filter  silencer turbocharger)
2. Mengatasi Tingginya udara bilas masuk silinder :
a. Membersihkan intercooler secara berkala sesuai PMS ,
- Membersihkan intercooler sisi  air laut - Membersihkan intercooler sisi udara
b. Membersihkan  deposit  karbon di ruang udara bilas (scavenge chambers):
- membersihkan scavenging air receiver
- membersihkan stuffing box
3. PENUTUP
A. Kesimpulan 1. Terjadinya surging pada Turbocharger
disebabkan oleh :
a. Mesin bekerja kelebihan beban (overload ) akibat  kotoran dan teritip yang menempel pada lambung dan baling-baling ( propeller )  kapal  yang terakumulasi secara  bertahap,  menghasilkan  tahanan ( resistensi) yang  besar  setelah  beberapa tahun  dan  akan  menyebabkan  mesin mengalami peningkatan beban.
b. Kualitas  udara  kamar  mesin  buruk sangat mempengaruhi kinerja Turbocharger sehingga mengakibatkan aliran udara bilas kurang  dan  proses  pembakaran  menjadi tidak sempurna.
2. Tingginya temperatur udara bilas masuk silinder disebabkan oleh :
a. Intercooler yang kotor  kurang dapat berfungsi untuk  mendinginkan udara yang akan digunakan untuk pembilasan dan pembakaran di dalam mesin.
b. Deposit karbon di saluran udara bilas (scavenge manifold) sangat  berbahaya dan dapat menyebabkan kebakaran.

## B. Saran/Rekomendasi
1. Untuk  mengatasi  masalah  terjadinya surging
pada Turbocharger , disarankan perlu dilakukan perawatan dengan :
a. Mengurangi beban mesin dengan
menurunkan putaran mesin dan membersihkan ships’s under  water  area terhadap  teritip  yang  melekat  pada lambung  kapal  dan  baling  -  baling  untuk mengurangi  hambatan  air  terhadap  laju kapal.
b. Melakukan
perawatan dengan
membersihkan  saringan  ventilasi  udara kamar  mesin  secara  periodik,  supaya udara bilas yang masuk untuk pembakaran bersih dari kotoran.
2. Untuk  mengatasi  ting g inya  temperatur  udara bilas  masuk  silinder, disarank an kepada  ABK mesin untuk :
a. Melakukan
perawatan dengan
membersihkan intercooler secara  rutin,
supaya temperatur udara bilas yang masuk untuk pembakaran normal sesuai temperatur yang diinginkan.
b. Membersihkan  deposit  karbon di saluran udara bilas  ( scavenge manifold ) secara
periodik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Basshuysen,  R.  van,  Schaefer,  F., Internal Combustion Engine Handbook,  Basics,Components, Systems  and  Perspectives ,  SAE  International, Warrendale 2004.
[2] Doug  Woodyard, Pounder’s Marine Diesel Engines and  Gas  Turbines ,  Butterworth-Heinemann,  Nine Edition, New York 2004
[3] Danuasmoro,Gunawan, Manajemen Perawatan ,
Yayasan Bina Citra Samudra., Jakarta, 2003 [4] Lennox G. Newman, Two Stroke Internal Combustion Engine, Patent US6776144B1, USA;Aug. 17, 2004. [5] Mahadi. 2010. Pengaruh Penggunaan Turbocharger dengan  Intercooler  Terhadap  Performansi  Motor Bakar  Diesel .  Jakarta:  Jurnal  Dinamis.  Vol.  1, No.7:23-28.
[6] Tim Penyusun AIP, Motor-Motor Induk dan Turbin Gas Kapal , Akademi Ilmu Pelayaran, , Jakarta, 1976
[7] Van. Maanen, P, Motor Induk Kapal, Jilid I,
[8] Wiranto  Aris  Munandar, Motor  Diesel  Putaran Tinggi , Pradnya Paramita, Jakarta, 2003