BAB I

PAGE 109

BAB I

PENGANTAR TEORI MOTOR PISTON1. Pengantar. Reciprocating Engine/motor piston/motor bakar adalah mesin penggerak yang paling banyak digunakan dalam kehidupan manusia dewasa ini. Sebagai daya angkut misalnya kendaraan darat, laut, udara. Sebagai penggerak misalnya mesinmesin. Berkat perkembangan ilmu dan teknologi, terciptalah motor piston yang relatif lebih efisien, ringan dan tahan lama. Dari segi ilmiah, motor piston adalah mesin yang mengubah energi kimia bahan bakar menjadi daya mekanik. Bahan bakar dapat berupa padat, cair dan gas. Pelepasan energi kimia tersebut dilakukan dengan cara mereaksikan bahan bakar dengan oksigen yang terdapat dalam udara. Proses tersebut disebut "Proses Pembakaran". Energi kimia akan muncul dalam bentuk panas dan panas ini dirubah menjadi daya mekanik. Cara pengubahan dapat dilaksanakan dengan dua macam proses sebagai berikut :

a. External Combustion Process. Proses pembakaran menghasilkan panas, kemudian panas tersebut diteruskan kepada suatu media thermodinamis (biasanya air). Karena menerima energi panas tersebut, media thermodinamis tersebut akan berkembang dan menggerakkan piston atau turbine itulah yang mengubah energi panas menjadi daya mekanik.

b. Internal Combustion Process. Proses pembakaran menghasilkan panas dan media thermodinamis. Media thermodinamis tersebut kemudian menggerakkan piston, motor bakar piston atau menggerakkan turbine, gas turbine.

2. Perbandingan Proses. Kesimpulan perbandingan kedua proses tersebut sebagai berikut :a. External Combustion Process1)Kurang menguntungkan.

2)Membutuhkan media thermodinamis.

3)Motor lebih besar, lebih berat, tidak sederhana.

4)Perkembangan kurang pesat.

5)Penggunaan kurang luas.

b. Internal Combustion Process1)Lebih menguntungkan.

2)Tidak membutuhkan media thermodinamis.

3)Motor lebih ringan, lebih kecil. lebih sederhana.

4)Perkembangan lebih pesat.

5)Penggunaannya lebih luas.

Dalam hal ini motor piston pesawat terbang tergolong yang Internal Combustion Process, sehingga dinamakan Resiprocating Internal Combustion Engines.

3.Penggolongan Internal Combustion Engines. Ditinjau dari sistim yang digerakkan oleh media thermodinamis, internal combustion engines dapat digolongkan sebagai berikut :

a.Motor Piston (Torak). Pengubahan energi panas menjadi daya mekanik dilakukan dengan desakan (expansi) gas hasil pembakaran (media thermodinamis) pada piston di dalam satu si1inder. Dengan demikian gerakan piston merupakan gerakan bolakbalik.

b.Motor Turbine Gas. Pengubahan energi panas menjadi daya mekanik dilakukan dengan mengexpansikan gas hasil pembakaran (media thermodinamis) melalui daun-daun turbine (turbine blades). Dengan demikian gerakan turbine adalah gerakan rotasi.

4. Berdasarkan proses thermodinamikanya, resiprocating engine dibedakan menjadi 2 macam :

a. Proses OTTO.

1) Menggunakan prinsip pembakaran tekanan dan bunga api listrik dari busi (Spark iginition).

2) Udara dan bahan bakar dicampur dahulu sebelum dimampatkan.

3) Engine umumnya ringan relatif terhadap daya yang dihasilkan.

b. Proses DIESEL.

1) Menggunakan prinsip pembakaran panas tekan (Compression Ignition).

2) Menggunakan bahan bakar solar.

3) Engine umumnya berat relatif terhadap daya yang dihasilkan.

5. Motor piston dapat digolongkan menurut beberapa karakteristik tertentu sebagai berikut :

a. Operating Cycle (Thrmodynamic Cycle).

1) Otto cycle.

2) Diesel cycle.

3) Brayton cycle.

b. Jumlah langkah setiap Siklus.

1)Jumlah langkah yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu siklus.

2)Dua langkah.

3)Empat langkah.

c. Bahan Bakar (Fuel). Bahan bakar yang digunakan

1) Volatile Fuel. Masuk ke dalam silinder melalui karburator (sudah bercampur dengan udara).

2) Heavy Fuel. Fuel masuk ke dalam silinder melalui "Injector", dengan demikian baru bercampur dengan udara di dalam silinder.

d. Penyalaan (Ignition)

1)Menggunakan loncatan bunga api listrik (electric spark plug).

2)Menggunakan panas tekanan (compression ignition).

e. Susunan Silinder.

1)Segaris (in line),

2)Bentuk V.

3)Bentuk X.

4)Bentuk H.

5)Bentuk Radial (Bintang).

6)Bentuk berlawanan.

f. Kecepatan Putar Motor (Engine Speed).

1)Kecepatan Rendah (Low Speed) :kurang dari 300 rpm.

2)Kecepatan Sedang (Medium Speed)sampai dengan 2000 rpm, .

3)Kecepatan tinggi (High Speed)2000 9000 rpm.

g. Pendinginan Motor.

1)Menggunakan cairan.

2)Menggunakan udara.

6. Konstruksi Motor Piston. Bagianbagian utama motor piston dengan penyalaan loncatan bunga api 1istrik, sebagai berikut :

a. Silinder : adalah tabung ruang bakar.

b. Cylinder Block : Konstruksi utama motor yang membawa silinder-silinder.

c. Combustion Chamber : Ruang terjadinya proses pembakaran, yakni ruang di dalam silinder.

d. Piston : Komponen yang bergerak bolakbalik di dalam silinder. Piston menerima expansi gas hasil pembakaran dan mengubah energi gas menjadi daya mekanik.

e. Piston Ring : Cincin yang melingkari piston. Fungsi piston ring adalah untuk mencegah kebocoran gas yang berexpansi, agar dapat diperoleh pengubahan energi gas menjadi daya mekanis semaksimal mungkin.

f. Connecting Rod. Batang penghubung antara piston dan crankshaft.

g. Crankshaft. Sumbu yang mengubah gerakan bolakbalik piston menjadi gerak putar.

h. Crankcase : Ruang dimana crankshaft berada.

i. Valve : Terdapat 2 macam valve (katub) yaitu inlet valve (katub pengisian) dan exhaust valve (katub buang). Fungsinya adalah untuk membuka dan menutup saluran pemasukan dan pembuangan.

j . Camshaft : Mengatur waktu pembukaan dan penutupan katub agar sesuai, dengan ordepembakaran yang dikehendaki.

k. Pushrod. Batang yang menghubungkan gerakan camshaft dengan rocker arm.

1. Rocker arm : Adalah mekanisme yang meneruskan gerakan pushrod ke katubkatub. Jadi rocker arm yang secara langsung menekan katub-katub. Oleh karena itu, pushrod dan rocker arm merupakan satu rangkaian mekanisme yang menghubungkan gerakan camshaft dengan katub.

m. Cylinder head : Adalah bagian yang menutup cylinder block. Meliputi juga katup intake dan exhaust, valve guides dan valve seats. Cylinder head juga merupakan kedudukan bagi rocker shafts sebagai tempat pemasangan valve rocker arm..

n. Spark Plug : Komponen yang menimbulkan loncatan bunga api listrik yang diperlukan untuk terlaksananya pembakaran.

Berikut diberikan beberapa gambar dari komponen piston engine :

Gambar 1.1 Tipe engine menurut pengaturan silinder

Gb 1.2 Silinder Barrel untuk Tiara engine Gb1.3 Pengaturan instalasi untuk valve guideGambar 1.4 Silinder AssemblyGambar 1.5 Komponen lengkap Piston

Gambar 1.6 Tipe piston headGambar 1.7 Beberapa tipe piston

Gambar 1.8 Connecting RodGambar 1.9 Master-and-articulated connecting-rod

Gb 1.10 Tipe Master rod

Gambar 1.11 CrankshaftGambar 1.12 Jenis-jenis katup

PENGGOLONGAN MOTOR PISTON PADA PESAWAT TERBANG

7. Pesawatpesawat terbang yang menggunakan mesin piston menggunakan motor empat tak jenis OTTO. Motor piston otto dua tak, tidak digunakan pada motor pesawat terbang, hal ini disebabkan oleh kekurangankekurangannya dibandingkan terhadap motor empat tak jenis Otto. Kekurangankekurangan tersebut antara lain adalah ekonomisasinya rendah, kerjanya tidak tenang, konstruksinya sukar, tidak mungkin menghasilkan tenaga yang besar. Begitu juga motor Diesel tidak digunakan sebagai motor pesawat terbang, sehubungan dengan beberapa kekurangannya sebagai motor pesawat terbang. Penggunaan suatu motor pada pesawat terbang, tergantung dari katagori dan tujuan kegunaan pesawat terbang tersebut. Motor piston yang menggunakan pendinginan dengan udara sangat luas penggunaannya, namun sekarang motor piston yang menggunakan pendinginan dengan cairan juga luas penggunaannya. Motor piston pesawat terbang yang menggunakan pendinginan dengan udara banyak terdapat pada motor transport, training, pesawat ringan dan helikopter.

Khususnya pada pesawat terbang jenis pemburu dan pembom motor piston dengan pendinginan cairan banyak digunakan dari pada yang menggunakan pendinginan dengan udara, sehingga memungkinkan bentuk aerodinamis pesawat yang lebih baik. dan dengan begitu dapat mencapai kecepatan yang lebih besar.

Motormotor yang menggunakan kompressor banyak digunakan pada semua jenis pesawat tempur dan transport. Motor jenis ini mempunyai performance yang lebih baik seperti ketinggian, kecepatan, climbing, dan sebagainya.

Motor piston tanpa kompressor banyak digunakan pada pesawat terbang training, pesawat ringan, pesawat sport ringan, yang tidak memerlukan tenaga yang terlalu besar dan ketinggian yang tinggi. Sekarang motor piston digunakan pada pesawat tempur ringan, transport, pesawat palang merah dan helikopter.

8. Soal Latihan :

a. Sebutkan empat macam engine berdasar pengaturan silinder.

b. Jenis engine apa yang ratio power-wightnya paling baik ?

c. Jenis engine apa yang memiliki drag paling kecil ?

BAB II

PRINSIP KERJA MOTOR PISTON 4 TAK

1. Pengantar. Seperti telah diterangkan bahwa siklus kerja motor 4 tak jenis Otto berlangsung selama 4 tak atau dua putaran penuh poros engkol. Pengertian tentang siklus kerja ialah keseluruhan dari semua proses, yaitu perubahan keadaan gas dalam silinder dimulai dari Penghisapan campuran bahan bakar sampai pembuangan gasgas sisa pembakaran. Perubahan keadaan tersebut berlangsung menurut uruturutan sebagai berikut :

a.Pengisian silinder (penghisapan).

b.Pemampatan campuran bahan bakar dan udara. (compressi).

c.Pembakaran campuran bahan bakar dan udara.

d.Pemuaian gas (ekspansi).

e.Pengosongan silinder (pembuangan).

2. Pengertian tak. Pengertian tak ialah gerakan piston dari titik mati yang satu ketitik mati yang lain. Maka dari itu, semua proses dasar tersebut berlangsung selama 4 tak, sebagai berikut :

a.Tak pengisian (pergerakan piston dari TMA sampai TMB).

b.Tak kompresi (pergerakan piston dari TMB sampai TMA).

c.Tak pengembangan atau tak kerja (pergerakan piston darei TMA sampai TMB).

d.Tak pembuangan (pergerakan piston dari TMB sampai TMA).

3. Proses Pengisian. Silinder dipenuhi dengan campuran bahan bakar dan udara yang diperlukan untuk kerja motor. Menurut teori, proses ini berlangsung dalam tak pengisian, tetapi pada prakteknya mulainya lebih awal dan berakhir pada bagian pertama dari tak kompresi, yang bertujuan agar pengisian silinder dengan campuran bahan bakar lebih baik. Maka dari itu, proses pengisian berlangsung lebih panjang dari pada tak pengisian. Pada saat berlangsungnya tak ini katub penghisap terbuka dan katub pembuang tertutup.

4.Proses Pemampatan. Campuran bahan bakar dan udara dimampatkan sampai volume tertentu yang mengakibatkan tekanan dan temperature naik sampai ke titik pembakaran. Proses ini berlangsung dalam keadaan tertutup semua katubnya.

5. Proses Pembakaran. Energi kimia dari campuran bahan bakar yang dimampatkan dirubah menjadi energi panas dari gas. Berlangsung pada bagian akhir tak pemampatan dan bagian awal dari tak pemuaian (ekspansi). Selama proses ini tekanan dan temperatur dari gas mencapai harga maksimum.

6. Proses Pemuaian. Energi panas dari gas dirubah menjadi usaha mekanik. Berlangsung sebagai tak pemuaian yang yang disebut sebagai tak kerja. Pada proses ini seluruh katup tertutup.7. Proses Pembuangan. Menurut teori berlangsung seperti tak pembuangan, tetapi pada prakteknya adalah lebih lama (panjang). Permulaan membukanya katub pembuang (pada bagian akhir tak ekspansi) dan katub pembuang menutup pada bagian pertama tak pengisian yang berikut. Pada proses ini silinder dibersihkan dari sisa gas dan bersiapsiap untuk siklus yang berikut.

8. Perputaran kerja motor. Agar motor dapat bekerja dengan baik maka perlu sebelum yang lain dikerjakan, dilaksanakan inspeksi terhadap pesawat maupun motor dengan menggunakan daftar pemeriksaan. Dan juga perlu diperhatikan unsurunsur pengamanan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Khusus untuk persiapan di kabin harus sudah diselesaikan terlebih dahulu sebelum melangkah untuk menghidupkan motor.

Langkahlangkah pokok peraturan motor setelah persiapanpersiapan selesai dilaksanakan, sebagai berikut :

a. Persiapan campuran bahan bakar dalam silindersilinder.

b. Mulai pergerakan crankshaft (poros engkol).

c.Mulai pembakaranpembakaran campuran bahan bakar.

d.Pemenuhan pelumasan motor.

e.Mempertahankan kerja motor pada gas kecil.9. Persiapan campuran bahan bakar dalam silindersilinder mempunyai tujuan agar di semua atau beberapa silinder terdapat jenis campuran bahan bakar yang sesuai sehingga motor dapat mulai bekerja. Persiapan tersebut perlu dilaksanakan secara terpisah, sebab perlengkapan untuk penyaluran campuran bahan bakar baru dapat memenuhi keperluan campuran bahan bakar yang diperlukan setelah perputaran mencapai diatas 300 sampai 400 putaran setiap menit (RPM). Khususnya langkah ini perlu apabila temperatur rendah, apabi1a motor dingin, maka bahan bakar sukar mengalir. Pada keadaan udara panas (pada musim panas) di dalam silinder tersisa bahan bakar dari kerja motor terdahulu, sehingga dalam hal ini tidak perlu untuk mempersiapkan secara khusus campuran bahan bakar yang akan digunakan untuk kerja di dalam silinder.

Permulaan pergerakan crankshaft, dan bagianbagian yang bergerak lainnya, mempunyai tujuan untuk permulaan energi bagian tersebut, menghisap dan memampatkan campuran bahan bakar dalam silinder, membawa bahan bakar ke karburator dan motor. Permulaan perputaran crankshaft berlangsung sampai motor mencapai perputaran sebesar 50 sampai 80 RPM. Pada perputaran tersebut magnit dapat menghasilkan bunga api di dalam silinder, yang diperlukan untuk pembakaran berikut yang hasilnya untuk pergerakan selanjutnya. Perputaran pertama crankshaft dilaksanakan dengan berbagai cara tergantung dari jenis motornya. Caracara tersebut adalah dengan memutar propeller dengan tangan, memutar propeller dengan tali karet, auto starter atau starter yang dibangun di motor.

PERLENGKAPAN UNTUK PERGERAKAN MOTOR

10. Perputaran dengan tangan. Cara ini hanya dilakukan untuk motormotor yang bertenaga kecil yaitu sampai 200 HP, yang cukup dengan tenaga tangan manusia. Memutar motor dengan tangan adalah sangat berbahaya, sehingga memerlukan perhatian khusus dan petunjuk teknis secara khusus. Perputaran motor dengan tangan digunakan pada motor yang bertenaga kecil. Memutar motor dengan tangan dilakukan dengan bantuan batangan untuk memutar starter, setelah motor dapat hidup maka segera batangan tersebut dilepas dari starter.Pada motormotor yang bertenaga besar, menggunakan auto starter. Perputaran motor dengan starter udara. Memutar motor menggunakan starter udara digunakan pada motor yang bertenaga besar. Starter diputar dengan bantuan udara yang dialirkan ke dalam starter, sehingga untuk ini terdapat perlengkapan udara khusus untuk keperluan tersebut.

11. Perputaran motor dengan starter elektrik. Pada starter ini dibutuhkan tenaga elektromotor sebesar 1 2 KW. Energi listrik didapat dari batery pesawat.

12. Perputaran motor dengan Elektroenergi starter. Memutar motor menggunakan starter elektro energi adalah cara yang lebih baik. Perlengkapan tersebut terdiri dari

a.Elektromotor

b.Kopling otomatis

c.Penggerak

d.Reduktor

eBidang gesek

fKopling.

MOTOR PISTON 4 TAK (FOUR STROKES RECIPROCATING ENGINE)

13. Konstruksi motor piston 4 tak berlainan dengan motor piston 2 tak. Motor piston 4 tak mempunyai katubkatub yaitu katub isi (intake valve) dan katub buang (exhaust valve). Katub ini dihubungkan dengan pipa isi yang dihubungkan dengan karburator. Katub isi membuka dan menutup lubang isi. Katub buang membuka dan menutup lubang pembuangan.

Adapun bekerjanya motor piston 4 tak secara teoritis adalah sebagai berikut :

TAK I (Langkah penghisapan = intake stroke)

Pada waktu piston mencapai kedudukan titik mati atas, maka katub isi membuka. Selanjutnya piston bergerak ke bawah, makin lama ruangan di atas piston makin besar dan tekanannya mengecil, lebih kecil dari tekanan udara luar (satu atmosfir). Maka campuran bahan bakar dan udara terhisap masuk ke dalam silinder. Pada waktu langkah penghisapan ini katub buang tertutup.

TAK II (Langkah kompresi = Compression Stroke)

Pada akhir langkah penghisapan yaitu pada waktu piston mencapai TMB, katub ini menutup sedangkan katub buang tetap menutup. Selanjutnya piston bergerak ke atas. Campuran bahan bakar dan udara ditekan. Waktu piston mencapai titik mati atas (TMA), maka campuran bahan bakar dan udara dinyalakan dengan api listrik dengan perantaraan busi. Maka campuran bahan bakar dan udara terbakar dan tekanan naik tinggi.

TAK III (Langkah tenaga = Ekspansion Stroke = Rower Stroke) Katub isi, maupun katub buang keduaduanya masih tetap tertutup. Tekanan gas yang tinggi mendesak piston ke bawah. Pada gerak ini motor menghasilkan tenaga.

TAK IV (Langkah pembuangan = Exhaust Stroke)Pada akhir langkah tenaga yaitu pada saat piston mencapai TMB, maka piston bergerak dan mendorong gas yang terbakar ke luar melalui lubang buang yang telah dibuka oleh katub buang. Setelah piston mencapai TMA, maka katub buang akan menutup dan katub isi membuka dan mulailah dengan langkah penghisapan lagi. Gambar membuka dan menutupnya katub pada taktak I, II, III, IV, adalah sebagai berikut

Gambar 2.1 Langkah intake, kompresi, power dan exhaust

Jadi pada motor 4 tak, dalam empat gerak atau dua putaran penuh poros engkol (crankshaft) hanya dihasilkan satu gerak kerja (langkah kerja). Campuran hanya udara dan bahan bakar saja, tidak dicampur dengan pelumas. Untuk permulaan digunakan minyak pelumas.

14.Motor 4 tak ini sekarang dipakai luas dalam penerbangan, karena dapat memenuhi syaratsyarat yang diperlukan, antara lain :

a. Dapat menghasilkan tenaga yang besar

b. Lebih hemat dipandang dari sudut bekerjanya dan perawatannya

c. Dapat berjalan dengan tenang dari putaran rendah sampai putaran tinggi

15. Uraian dasardasar tentang bekerjanya motor secara teoritis adalah seperti telah diterangkan di atas, tetapi pada kenyataannya tidaklah begitu halnya. Untuk mendapatkan tenaga dari motor yang sebesarbesarnya, maka pandangan teori tersebut dikenakan perubahan yang sesuai, dengan keadaan materi yang mengambil bagian pada bekerjanya motor.

Jadi untuk mendapatkan tenaga dari motor yang sebesarbesarnya, tergantung dari pada :

a. Volumetric efficiency.

b. Valve timing.

c. Ignition timing.

d. Campuran udara dan bahan bakar.

Volumetric Efficiency

16. Daya dari motor bakar terutama tergantung dari pada banyaknya kalori yang dihasilkan pada tiap langkah kerja dalam silinder. Banyaknya kalori tersebut tergantung pula dari jumlah campuran bahan bakar dan udara yang dihisap pada langkah penghisapan.

Untuk meninggikan volumetric efficiency (efisiensi pengisian) harus diingat macammacam faktor antara lain :

a.Pipa harus licin dan jangan berlikuliku.

b. Rumah katub maupun katubnya harus dibuat licin, maksudnya ialah agar jangan menghambat jalannya campuran bahan bakar dan udara yang akan masuk ke dalam silinder.

c. Untuk memperoleh pengisian yang baik pada motormotor modern dilengkapi dengan "Supercharger". Supercharger adalah alat untuk melaksanakan pengisian bahan bakar ke dalam motor dengan tekanan. Superchargering adalah prinsip pengisian dergan tekanan.

d.Temperatur harus dijaga jangan terlalu panas pada waktu akan masuk karena beratnya akan berkurang.

Untukmenentukan volumetric efficiency, maka banyaknya gas yang dimasukkan dalam silinder harus di reduce menjadi gas pada 100 C dan 1 kg/cm2. Maka teranglah bahwa makin rendah temperatur dari campuran bahan bakar dan udara yang masuk dalam silinder, makin tinggi pula volumetric efficiencynya.

ValveTiming (Saat membuka menutupnya katub)

17. Saat membuka dan menutupnya katubkatub itu ditentukan oleh derajat porosengkol/crankshaft dan tergantung dari pada type motornya. Pada umumnya valve timing tersebut sebagai berikut :

a.After Bottom center ABC - Exhaust closes EC

b.After top center ATC - Exhaust open EO

c.Before bottom center BBC - Intake closes IC

d.Bottom center BC - Intake open IO

e.Bottom dead center BDC - Top center TC

f.Before top center BTC - Top dead center TDCApabila menutup dan membukanya katubkatub ini digambarkan, maka. bentuknya akan seperti dibawah ini.

Gambar 2.2 Pengisian dan Valve Timing (saat membuka menutupnya katub).

18. Menurut teori pembukaan dan penutupan dari katub isi harus tepat pada TMA dan TMB. Tetapi mengingat bahwa campuran bahan bakar dan udara mempunyai energi gerakan, maka untuk menggerakkan campuran itu memerlukan waktu. Pada akhir gerak buang maka di dalam pipa isi berada dalam keadaan henti. Yang dikehendaki ialah pada waktu penghisap mencapai TMA pintu bagi campuran yang akan masuk silinder telah penuhterbuka. Dengan kata lain, bahwa katub isi sebelum penghisap mencapai TMA, katub isi telah dibuka penuh. Setelah piston mencapai TMB dan mulai bergerak ke atas, katub masih dibiarkan membuka karena pada saat itu kecepatan campuran bahan bakar dan udara tetap tinggi, jadi masih berusaha terus untuk masuk silinder. Pada suatu saat kecepatan penghisap cukup tinggi untuk mengalahkan kecepatan campuran, hingga bisa mendesak campuran untuk keluar lagi (pada saat ini kecepatan campuran = 0).

Maka telah terjadi pengisian yang maksimum dan pada saat ini katub isi ditutup. Selanjutnya diteruskan dengan saat membuka dan menutupnya katub buang. Secara teori katub buang dibuka pada TMC pada akhir gerak kerj a atau ekspansi. Pada keadaan ini maka gerakan piston ke atas (pada permulaan gerak buang) akan mendapat tekanantekanan dari gas yang telah terbakar, sehingga gerakan piston itu memerlukan energi yang lebih besar. Maka dari itu sebelum piston mencapai TMB pada akhir gerak kerja, katub buang telah terbuka sehingga gasgas yang telah terbakar ada yang menghembus ke luar, sebelum piston naik ke atas dan selanjutnya piston tidak mendapatkan tahanan dari gas yang terbakar itu pada waktu bergerak ke atas (menghembusnya gasgas yang terbakar itu tidak akan mengurangi daya motor berhubung tekanan ekspansi telah begitu kecil dan moment putaran dari poros engkol/crankshaft juga kecil). Pada waktu piston akan mencapai TMA tekanan gasgas yang terbakar sudah sangat berkurang dari 1 atm. Pada waktu itu katub telah membuka dan campuran telah mulai masuk silinder. Pada saat piston mencapai TMA, katub buang masih dibiarkan membuka sebentar, hasilnya bahwa campuran murni akan mendesak sisasisa gas yang terbakar keluar melalui katub buang hingga sisa gas pembakaran minimum yang tertinggal dalam silinder dan pengisian bisa didapat dengan sebaikbaiknya.

Terlihat disini bahwa pada akhir gerak buang dan permulaan gerak isi, kedua katub membuka bersamasama. Katubkatub dibuka oleh suatu alat yang dinamakan NOK atau CAM. Pemasangan noknok ini tergantung pada type motor. Pada motor bertype "IN LINE" maka nok ini diatur pada suatu poros dan disebut POROS NOK (Can Shaft). Pada motor bertype Radial, maka nok diatur pada suatu PIRINGAN NOK (Condice). Pada motor "IN LINE" kita telah mengetahui bahwa dalam dua putaran poros engkol katub buang dan katub isi masingmasing dibuka hanya satu kali, jadi poros ini harus mempunyai putaran setengah putaran poros engkol. Tiaptiap katub mempunyai nok sendirisendiri. Ada motor yang mempunyai dua poros engkol, satu untuk katub isi dan yang lain untuk katub buang. Ada pula yang hanya mempunyai sebuah poros nok yang melayani baik katub isi maupun katub buang. Pada motor "RADIAL" mekanisme penggerak katub tidak semudah dibicarakan disini. Seperti pada motor in line putaran piringan nok ada yang searah dengan putaran poros engkol ada yang berlawanan tergantung dari pada gigi penggeraknya.

19. Ignition Timing. Penyalaan campuran bahan bakar dan udara dalam silindersilinder motor piston pesawat terbang dilakukan oleh bunga api listrik. Itu adalah satu satunya cara untuk dapat mencegah pembakaran bahan bakar berlaku awal sesuai urutan kerja silinder dan banyaknya pembakaran dalam satuan waktu maka dari itu motormotor piston pesawat terbang gerakannya tinggi, dan memerlukan silinder yang banyak, sehingga memerlukan jumlah pembakaran yang sangat besar, dan berkisar 80 450 pembakaran dalam satu detik. Contoh : Motor dengan 12 silinder dan 2700 putaran setiap menit memerlukan banyaknya pembakaran sebesar :

Temperatur campuran mencapai 3000 50000 F.

Pembakaran campuran dilaksanakan oleh dua buah busi yang terdapat disetiap satu silinder. Masingmasing busi mempunyai sumber listrik. Perlengkapan untuk penyalaan terdiri dari elemenelemen dasar :

a.Dua magnit

b.Saluran tegangan tinggi

c.Busi

d.Pelindung rangkaian

e.Pemutus arus (sakelar)

f.Saluran arus lemah.

PRINSIP KERJA MOTOR PISTON OTTO 2 TAK

20.Pada motor piston 2 Tak, 1 proses lengkap berlangsung dalam 2 langkah atau 1 putaran. Pada motor 2 Tak yang sederhana lazimnya tidak ada katub pengisian dan katub pembuangan. Masuknya bahan bakar dengan udara dalam silinder serta keluarnya sisa gas bekas, diatur oleh piston dan pompa pembilas. Pada dinding silinder umumnya terdapat 2 barisan lubang. Barisan lubang pertama berguna untuk pemasukan gas baru dan barisan lubang kedua untuk pembuangan gas bekas. Pembukaan dan penutupan lubanglubang tersebut diatur oleh piston. Oleh karena itu piston dibuat panjang. Pemasukan gas baru berlangsung hanya sebagian dari langkah saja, ialah selama lubanglubang pengisian terbuka oleh piston. Cara pengisian pada motor 2 Tak berbeda dengan motor 4 Tak. Mengingat waktunya yang lebih sempit itu, maka gas baru harus ditekan masuk ke dalam silinder oleh pompa pembilas dengan tekanan antara 1,05 sampai 1,1 atm. Pembuangan gas bekas berlangsung selama lubanglubang pembuangan terbuka oleh piston.

21. Cara kerja motor piston OTTO 2 Tak. Pada waktu piston bergerak ke bawah, maka campuran murni ini ditekan dan memasuki silinder melalui lubang pengisian. Campuran murni ini mendesak gas bekas keluar melalui lubang pembuangan. Setelah piston mencapai TMB, mulailah piston bergerak ke atas. Lubang pemasukan tertutup, lubang pembuangan tertutup, lubang/lorong pengisian terbuka. Ruang atas piston sekarang hanya terdapat kirakira campuran murni saja, dan ditekan keras (kompresi). Lorong pengisian terbuka dan di dalam kotak crankcase sedikit vacuum, dan juga karena pengaruh gerakan piston ke atas, maka campuran murni masuk lagi ke dalam kotak crankcase untuk pengisian selanjutnya. Pada waktu piston mencapai TMA, maka campuran ini dinyalakan dengan api listrik dengan perantaraan busi, selanjutnya campuran tersebut terbakar, tekanan naik tinggi dan menekan piston ke bawah. Ini dinamakan ekspansi menghasilkan kerja. Gerakan ke bawah dari piston ini mendesak campuran yang berada di crankcase, selanjutnya lubang pembuangan terbuka dan gas yang terbakar keluar, disusul dengan membukanya lubang pengisian, maka campuran murni mulai masuk silinder dan mendesak gasgas yang terbakar keluar.

Jadi pada gerakan piston ke atas (first Stroke), terjadi

a.Kompresi.

b.Memasukkan campuran bahan bakar ke dalam crankcase.

22. Pada gerakan piston ke bawah (second stroke), terjadi

a.Ekspansi menghasilkan kerja.

b.Membuang gas yang terbakar.

c.Mengisi ruang kompresi dengan campuran bahan bakar yang berasal dari crankcase.

Pada satu putaran penuh crankshaft (poros engkol) atau per dua gerak, menghasilkan satu kerja. Bahan bakar motor 2 Tak harus dicampur dengan minyak pelumas, gunanya untuk melumasi dinding silinder bagian dalam dan bagian motor lainnya.

Keuntungannya

a. Setiap putaran crankshaft terdapat satu gerakan yang menghasilkan kerja, sehingga tidak banyak putaran seperti pada motor 4 Tak.

b.Disini dapat dicapai berat yang kecil

c.Pada putaran tinggi gaya bisa besar.

Kerugiannya :

a.bahan bakar campur minyak sehingga mengurangi nilai pembakaran.b.Motor panas sebab sukar untuk didinginkan silindernya, yang per dua gerak ada pembakaran.

c.Campuran tidak begitu normal karena campuran murni bercampur dengan gasgas yang terbaka.

d.Jalannya motor tidak rata.

Motor 2 Tak sekarang tidak dipakai untuk pesawat terbang berhubung tidak mungkin mendapatkan pengisian yang sempurna. Motor 2 Tak luas digunakan sebagai motor darat.

Gambar 2.3 Kerja motor 2 tak

Soal Latihan :

a. Gambarkan dan jelaskan tentang empat langkah dan lima event pada siklus piston engine

b. Sebutkan dan jelaskan fungsi masing-masing bagian piston engine

c. Apa yang dimaksud dengan langkah !

d. Bagaimanakah posisi dari katup intake dan exhaust pada akhir power stroke !

e. Pada titik apa dalam siklus engine terjadinya event penyalaan, jelaskan alasannya !

f. Jelaskan konversi energi yang terjadi pada piston engine !

g. Apakah fungsi dari conecting rod ?

h. Jelaskan prinsip kerja engine 2 langkah !

i. Mengapa engine siklus 2 langkah kurang efisien dibanding engine 4 langkah !

BAB III

PENDINGINAN MOTOR PISTON DAN KARBURATOR

1. Pengantar. Pendinginan didefinisikan sebagai perpindahan/penerusan panas dari suatu benda kebenda

lain, dapat dengan cara :

a.Merambat (Konduksi)

b.Arus (Konveksi)

c.Penyinaran. (Radiasi)

Pada motor piston penerusan panas melalui silinder, piston, katub dan seterusnya.

2. Temperatur normal pada bagian-bagian silinder.

a.Katub pembuang7000 8000 C

b.Silinder katub (dengan pendinginan udara)2200 2850 C

c.Silinder katub dengan zat cair1600 2000 C

d.Silinder katub dengan udara1400 1700 C

e.Silinder katub zat cair1000 1100 C

f.Permukaan piston2000 2500 C

Temperatur gas ratarata disilinder sebesar 600 8000 C.

3. Pendinginan motor piston dengan zat cair. Untuk pendinginan silinder dipergunakan air sulingan yang dicampur dengan antifrid.

a. Titik beku O0 C.

b. Titik didih 1000 C.

c. Menimbulkan batubatu karang pada instalasi pendingin.

d. Menimbulkan korosi pada instalasi pendingin.

4.Apabila bagianbagian dari motor piston berhubungan dengan gasgas panas tidak didinginkan maka :

a.Pada suhu yang tinggi itu bagianbagian tersebut menjadi lemah dan tidak dapat menahan tegangan yang besar.

b.Dengan adanya suhu yang tinggi itu pada motor piston mungkin terjadi detonasi .

c.Minyak pelumas akan terbakar, sehingga silinder dari piston menjadi kotor.

5.Antifrid. Antifrid yaitu campuran etilenglikol dan air. Sifatnya:

a.Mempunyai titik beku yang rendah.

b.Mempunyai titik didih yang tinggi.

Instalasi untuk sirkulasi zat cair, terdiri dari:

1)Pompa (memompa zat cair ke instalasi).

2)Saluran (tempat mengalir zat cair dari pompa ke blok)

3)Silinder blok (Silinder yang dialiri zat pendingin untuk mendinginkan silinder).

4)Tanki.

5)Pendingin.

6)Termometer.

7)Pipapipa.

6.Temperatur normal zat cair (pendingin) selama motor bekerja adalah sebagai berikut :

a.Temperatur zat cair pada waktu masuk 60 + 800 C

b.Temperatur zat cair pada waktu keluar 75 900 C

7.Pendinginan motor dengan udara. Pada motor piston (pesawat terbang) yang pendinginannya memakai udara, panas dari dinding silinder, secara langsung diberikan ke udara yang mengaliri silindersilinder. Arus udara tersebut ditimbulkan oleh propeler, dan arus udara tersebut mengalir mendinginkan silindersilinder. Agar dibagian belakang dari silinder juga terdinginkan, maka dipasanglah deflektor. Tanpa deflektor dibelakang silinder akan terjadi arus udara turbulensi dan silinder tidak terdinginkan. Menurut penyelidikan terbukti bahwa luas bagian luar dari silinder seharusnya 10 x lebih besar dari pada luas bagian dalam dari silinder. Untuk mencapai luas bagian luar yang sebegitu besar dari pada luas bagian dalam dari silinder, maka dibuatlah sirip pada bagian bagian luar dari silinder dari silinder siripsirip tersebut dibuat dari almunium.

8.Bentukbentuk sirip sebagai berikut:

a. Empat persegi panjang.

b. Trapesium.

C. Konus (tirus).

d. Parabola.

Paling baik adalah sirip berbentuk parabol, karena pada berat yang sama mempunyai luas pendinginan yang paling besar. Tetapi ini sangat sukar untuk dibuatnya. Maka dari itu jarang dipergunakan dalam pemakaian. Paling banyak dipergunakan ialah sirip bentuk empat persegi panjang (paling tidak baik/menguntungkan dalam segi, tetapi paling mudah dibuat) dan juga trapesium banyak dipakai.

9.Kualitas pendinginan motor piston dengan udara tergantung dari faktorfaktor sebagai berikut :

a.Macam sirip dan bahannya.

b.Kecepatan udara melalui sirip (ratarata 30 60 m/det)

c.Arah arus udara terhadap sirip.

d.Kebersihan sirip (sirip yang kotor pendinginannya tidak baik).

e.Baikburuknya sirip dan defektor.

10.Perbandingan antara baik buruknya character dengan udara dan cairan.

Cara pendinginan cukup berpengaruh pada konstruksi , ekonomis pemakaian (eksplotasi) dan juga pada perforrmanse (kemampuan) dari motor. Kedua cara pedinginan itu yaitu dengan cara udara dan cairan, kebaikan dan keburukan (kekurangannya) yang mana akan tampak sebagai berikut :

11.Pendinginan motor dengan udara:

a.B.D. motor, yaitu berat motor tiap 1 MP adalah kecil.

b.Konstruksi motor sederhana dan mudah perawatannya dalam pemakaian.

c.Kepastian kerja motor terjamin.

d.Tidak ada kemungkinan pembekuan terhadap instalasi pendinginan.

e.Tidak memerlukan cairan untuk pendinginan.

f.Pembuatan motor lebih murah.

g.Kemungkinan kecil kerusakan pada motor terhadap serangan musuh.

12.Pendinginan motor dengan cairan.

a.Pendinginan silinder lebih rata.

b.Ekonomis, karena motor dapat bekerja (dengan) unsur campuran miskin.

c.Menstart (menghidupkan) motor mudah walaupun temperatur udara luar rendah dan cepat pemanasannya.

d.Luas penampang motor kecil.

13.Pelumasan Motor Piston. Pergerakan suatu permukaan benda terhadap permukaan benda yang lain, akan menimbulkan gaya yang arahnya berlawanan dengan arah gerak dari benda tersebut. Gaya tersebut adalah gaya gesek (gaya hambatan). Untuk mengatasi gaya tersebut, dipergunakan tenaga tertentu, yang mana tenaga tersebut lalu di rubah menjadi panas dan panas tersebut menyebabkan permukaanpermukaan yang bergesekan menjadi panas, maka dari itu permukaanpermukaan tersebut harus didinginkan.

14. Gaya Gesekan dapat ditimbulkan dengan berbagai cara :

a.Gesekan karena luncuran. Gesekan karena luncuran timbul (terjadi) apabila suatu permukaan dari suatu benda bergerak terhadap permukaan benda yang lain, yang mana selama bendabenda itu bergerak, permukaanpermukaan bendabenda tersebut langsung bersinggungan. Gesekan karena luncuran itu dapat dibagi menjadi beberapa kemungkinan, yaitu :

1) Gesekan kering. Yang terjadi apabila suatu permukaan benda selama peluncurannya bersingggungan langsung dengan permukaan benda lain.

2)Gesekan basah. (karena adanya cairan diantara dua permukaan yang bergesekan tersebut terdapat cairan (pelumas).

b. Gesekan karena perputaran. Karena deformasi maka ada usaha yang hilang, atau moment yang hilang untuk memutarkan pipa/bola besi. Hal tersebut diatas terjadi apabila sebuah pipa/peluru besi tergulung pada suatu permukaan. Akibatnya bidang tersebut deformasi dalam bentuk bola/pipa.

c.Guna pelumasan (tomasevic). Pada motormotor piston sangat banyak terdapat permukaan yang bergesekan. Gesekan terjadi diantaranya :

1)Gesekan antara piston, ring piston dan dinding silinder bagian dalam.

2)Gesekan antara batang pendorong (connecting road) dengan dudukan (ingat metal) dari kruk as.

3)As.

4)Gesekan pada lager (peluru).

Semua permukaan tersebut harus dilumasi agar memperkecil gesekan antara permukaan dan dengan begitu memperbesar efektifitas dari motor tersebut.

15.Kegunaan dari pelumasan adalah :

a.Memperbesar efektifitas dari motor.

b. Menjaga supaya gesekangesekan yang terdapat pada bagianbagian yang bergerak dibatasi (dengan minyak pelumas) hingga menjadi sekecil-kecilnya.

c. Membatasi ausnya bagianbagian dari motor karena gesekan.

d. Selain untuk pelumasan, pelumasan digunakan untuk pendinginan, antara lain piston, dan dudukan tersebut.

16.Karena pelumasan yang kurang baik, dapat mengakibatkan :

a.Permukaanpermukaan yang bergesekan cepat aus.

b.Dapat menimbulkan terbakarnya bagianbagian tertentu patah dan sebagainya.

18. Terlalu banyak pelumas, juga mengakibatkan :

a.Busi tertutup dengan lapisan minyak dan akhirnya macet businya.

b.Pemakaian minyak pelumas boros.

KARBURATOR

19.KARBURATOR. Komponenkomponen untuk pengaliran bahan bakar diantaranya ialah

a. Pompa bahan bakar

b. Fuel, filter (peryaring bahan bakar)

c. Pipa penyalur

d. Karburator

20. Karburator ialah alat untuk membuat campuran bahan bakar dengan udara yang diperlukan oleh motor pada tiap tiap mesin kerja motor. Menurut konstruksi dan prinsip kerjanya, karburator dapat dihagi menjadi 3 (tiga) group :

a.Karburator dengan pelampung.

b.Karburator dengan membran.

c.Karburator dengan penyemprotan bahan bakar.

21.Tuntutantuntutan dasar yang harus dipenuhi oleh karburator adalah sebagai berikut :

a.Keperluan campuran bahan bakar dan udara untuk semua rejim kerja motor. Ini berarti harus merubah jenis campuran bahan bakar dan udara sehubungan dengan berubahubahnya putaran motor.

b.Motor mudah untuk dlhidupkan.

c.Motor ekonomis artinya fuel consumptionnya sedikit.

d.Kecepatan perjalanan bahan bakar bagus. Ini berarti bahwa waktu yang diperlukan untuk kerja motor dari gas kecil sampai maksimum dan sebalikrya.

e.Selalu ada campuran bahan bakar dan udara dengan adanya perubahan ketinggian terbang.

f.Kerja motor tidak terganggu dengan perubahannya posisi pesawat terbang (dalam keadaan terbang).

g. Menurut konstruksinya harus sederhana.

KARBURATOR DASAR

Gambar 3.1 Karburator

22. Prinsip Kerja. Bahan bakar dari tanki masuk ke bak (ruang pelampung). Pelampung dan jarum gemanya untuk mempertahankan permukaan bahan bakar. Udara masuk melalui pipa mengarah agar terjadi aliran maka harus terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan di venturi menyebabkan mengalirnya bahan bakar dari ruang pelampung melalui spocier (lubang sempit) ke silinder. Bahan bakar sebelumnya sampai ke katup kupukupu telah bercampur dengan udara campuran bahan bakar dan udara meliputi katup kupukupu terus menuju ke silinder.

Yang Diberikan Oleh Karburator Dasar :

a.Apabila putaran motor (n) rendah. Perbedaan tekanan kecil, sedikit bahan bakar yang 1ewat, hanya sedikit bahan bakar yang bercampur dengan udara, jadi terjadilah campuran bahan bakar dan udara yang miskin.

b.Apabila putaran motor (n) besar. Perbedaan tekanan besar, banyak bahan bakar yang lewat, banyak bahan bakar yang bercampur dengan udara, jadi terjadilah campuran bahan bakar dan udara yang kaya.

23.Yang dibutuhkan oleh motor:a.Apabila putaran motor (n) keci1, di butuhkan campuran bahan bakar

yang kaya 0,65 0,80.

b.Apabila putaran motor (n) besar dibutuhkan campuran bahan bakar

yang miskin .0,80 1,05

24.Jadi Kesimpulan :

a.Apabila motor membutuhkan campuran (bahan bakar dan udara) yang kaya,

karburator dasar memberikan campuran bahan bakar yang miskin.

b.Apabila motor membutuhkan campuran (bahan bakar dan udara) yang miskin, karburator dasar memberikan campuran bahan bakar yang kaya.

25.Per1engkapanperlengkapan tambahan untuk karburator dasar.

a.Ruang pembantu untuk pemiskinan campuran bahan bakar dan udara.

b.Perlengkapan untuk gas kecil.

c .Ekonomaiser

d.Perlengkapan untuk percepatan motor.

e.Koreksi pada ketinggian.

26.Untuk putaran maksimum motor memerlukan campuran bahan bakar yang miskin (max = 0, 9 - 0,95). Apabila katub kupukupu terbuka penuh, sistem mekanis menekan pegas dan tirus terbukalah lobang A, maka mengalirlah tambahan bahan bakar. Campuran yang terjadi menjadi kaya. Apabila katup kupukupu berubah posisi, maka keterangannya sebaliknya.

27. Perlengkapan untuk percepatan motor. Fungsi dari perlengkapan tambahan ini ialah apabila katup kupukupu menutupnya secara mendadak, maka perlengkapan ini akan memberikan bahan bakar tambahan agar motor tidak berhenti bekerja (mati). Kalau handel gas ditarik katup kupukupu mendadak membuka udara masih banyak yang mengalir sedangkan banyaknya bahan bakar yang mengalir masih tetap konstant dan campurannya miskin. Padahal motor membutuhkan campuran yang kaya. Maka kadangkadang kalau menutupnya secara mendadak dan motor mati (tidak bekerja).

Gambar 3.2 Ekonomizer

Gambar 3.3 Perlengkapan percepatan motor

28. Koreksi pada ketinggian. Dengan penambahan ketinggian terbang, banyaknya udara yang mengalir mnelalui karburator makin berkurang sebanding dengan BD udara. BD bahan bakar, dalam hal ini tidak berubah (walaupun ketinggiannya berubah), maka dari itu campuran bahan bakar akan berubah menjadi kaya, apabila ketinggian terbangnya ditambah.

29. Latihan Soal :

a. Apa yang dimaksud dengan pendinginan dan jelaskan cara-caranya !

b. Apa yang terjadi bila bagian-bagian motor piston tidak didinginkan ?

c. Jelaskan sifat-sifat antrifid !

d. Terangkan mekanisme pendinginan dengan udara !

e. Jelaskan mekanisme pelumasan motor piston !

f. Sebutkan persyaratan dasar dari karburator dan bagian-bagiannya !

BAB IV

KONSEP DASAR TURBIN GAS

1. Pengantar. Prinsip konversi energi dalam turbin sudah lama diketahui. Kirakira 130 tahun sebelum Masehi prinsip turbin reaksi sudah ditemukan oleh Hero. Sedangkan prinsip turbin impuls oleh Giovanni Branca pada tahun 1629. Pada dasarnya proses konversi energi dalam turbin merupakan proses ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan. Pada turbin reaksi proses ekspansi tersebut terjadi baik dalam sudusudu tetap (pengarah) yang terpasang pada rumah turbin yang tidak berputar, maupun dalam sudusudu gerak yang terpasang pada roda turbin yang berputar. Sedangkan pada turbin impuls proses ekspansi hanya terjadi dalam sudusudu tetap saja. Jadi boleh dikatakan bahwa turbin diketemukan lebih dahulu daripada mesin torak. Perkembangannya memang lamban, karena pengetahuan tentang material dan termodinamika belum memadai.

Selanjutnya prinsip sistem turbin gas yang terdiri dari kompresor, ruang bakar (pembakaran kontinu pada tekanan konstan) dan turbin (impuls) yang banyak digunakan sekarang ditemukan oleh John Barber (Nuneaton, Inggris) pada tahun 1791. Kemajuan teknologi turbin gas juga dipacu oleh temuan turbin uap reaksi oleh Sir Charles Parsons (Inggris) pada tahun 1884. Turbin uap kemudian diterapkan pada sistem propulsi kapal dan pusat listrik.

Usaha pengembangan sistem turbin gas diteruskan terutama dengan terlebih dahulu meningkatkan efisiensi kompresor. Penggunaan turbin impuls pada sistem turbin gas juga dilakukan oleh Reno Armengaud dan Charles Lemale (Perancis) yang menghasilkan daya poros 500 hp pada 5000 rpm, dengan efisiensi termal sekitar 3 5 %. Pada waktu itu sudusudu didinginkan dengan air yang disemprotkan, sedangkan jenis turbin yang digunakan adalah turbin impuls karena gas yang diekspansikan kedalam turbin bertekanan rendah, namun F. Stolze (Jerman) kemudian juga mencoba menggunakan turbin reaksi yang dirancang pada tahun 1872 tetapi baru dapat dibuat dan diuji di sekitar tahun 1904.

Sementara itu Hans H. Holzwarth (Jerman) mencoba merancang sistem turbin gas dengan pembakaran volume konstan (pembakaran tidak kontinu). Walaupun demikian hasilnya dianggap tidak praktis dan efisiensinya rendah. Pcnggunaan turbin gas sebagai turbocarjet pada motor diesel dirintis oleh Dr. Sefred Buchi (Swiss) pada tahun 1908. Penggunaan turbocarjet pada motor bensin untuk propulsi pesawat terbang untuk pertama kalinya dirintis oleh A. Rateau (Perancis) pada tahun 1917. Pada waktu itu teknologi motor bakar torak telah maju dan berkembang. Dalam hal tersebut penggunaan turbocarjet diperlukan untuk meningkatkan daya motor atau mengkompensasi turunnya daya dengan ketinggian terbang. Penggunaan turbin gas sebagai motor propulsi pesawat terbang dirintis oleh Frank Whittle (Inggris) yang mengajukan paten untuk sistem turbin gas dan saluran pembangkit jet, pada bulan Januari tahun 1930. Berbagai usaha telah dilakukan untuk mengatasi kesulitan biaya dan mendapatkan dukungan, tetapi baru 5 tahun kemudian konsep rancangannya mendapat tanggapan. Pada tahun 1937 motor turbojet berhasil diuji dengan hasil yang baik. Hal tersebut kemudian memicu pengembangan desain dan pembuatan motor turbojet. Penelitian dan pengembangan ditekankan pada peningkatan efisiensi kompresor (sentrifugal). Namun, perlu dicatat bahwa sebelum Frank Whittle, sebenarnya sudah ada paten motor jet oleh Lorin (1908) berdasarkan prinsip motor torak sebagai pembangkit gas; kemudian juga Lorin (1913) tentang prinsip ramjet; dan M. Guillaume (1921) berdasarkan prinsip turbin gas sebagai pembangkit gas. Tetapi hal tersebut baru diketahui pada tahun 1939 oleh Gohlke, seorang pemeriksa paten dari Jerman.

Turbin gas adalah motor bakar yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu: kompresor, ruang bakar, dan turbin. Sistem ini dapat berfungsi sebagai pembangkit gas ataupun menghasilkan daya poros. Ciri utama turbin gas adalah kompak, ringan, dan mampu menghasilkan daya tinggi.

Berbeda dengan motor bakar torak, pada turbin gas tidak terdapat bagian yang bergerak translasi sehingga turbin gas dikatakan bebas getaran. Di samping itu proses kompresi, pembakaran, dan ekspansi terjadi secara terpisah, masingmasing di dalam kompresor, ruang bakar, dan turbin. Turbin menghasilkan daya yang sebagian besar diperlukan untuk menggerakkan kompresornya sendiri, sisanya untuk menggerakkan beban disebut daya poros seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1. Beban dapat berupa roda penggerak, propeler, generator listrik, pompa, fan atau kompresor. Apabila semua daya turbin digunakan untuk menggerakkan kompresornya sendiri, maka pasangan kompresor, turbin, dan ruang bakar tersebut hanya berfungsi menghasilkan gas panas. 0leh karena itu pasangan tersebut dinamai pembangkit gas (gas generator) seperti pada motor turbojet tersebut pada Gambar 4.2. Pada motor turbojet, turbin gas berfungsi sebagai pembangkitgas untuk nosel yang berfungsi menghasilkan pancaran (jet) gas berkecepatan tinggi, untuk menghasilkan gaya dorong.

Gambar 4.1 Diagram turbin gas dengan poros tunggal

Turbin gas yang dibahas dalam diktat ini akan diutamakan pada penggunaannya dalam sistem propulsi dengan penekanan pada sistem propulsi pesawat terbang. Untuk kendaraan darat dan kapal, turbin gas digunakan untuk menghasilkan daya poros. Tentu saja motor turbojet dapat digunakan, tetapi tidak efisien dan tidak ekonomis untuk kendaraan darat, sehingga penggunaannya terbatas pada mobil olah raga atau yang dirancang khusus untuk pemecahan rekor kecepatan di darat.

2. Lingkungan dan daerah operasi. Turbin gas memerlukan udara untuk pembakaran dimana gas panas yang dihasilkan berfungsi sebagai fluida kerja. Dibandingkan dengan motor bakar torak, udara yang diperlukan turbin gas relatif sangat banyak, yaitu 3 sampai lebih dari 10 kaliGambar 4.2 Sebuah motor turbojet dan komponen utamanyalebih besar. Hal ini disebabkan karena proses pembakaran di dalam ruang bakar berlangsung kontinu pada tekanan konstan sehingga temperatur gas (pembakaran) maksimum masuk turbin harus dibatasi, sesuai dengan kekuatan material yang digunakan dan umurpakai yang direncanakan. Emisi gas buang turbin gas boleh dikatakan lebih rendah daripada motor bakar torak, kecuali emisi NO, yang masih tergolong cukup tinggi. Untuk turbin gas stasioner atau turbin gas untuk industri, turbin gas beroperasi pada kondisi lingkungan atmosfer yang boleh dikatakan tetap. Tetapi pada turbin gas untuk kendaraan kondisi lingkungannya dapat berubah yaitu ketika mendaki atau ketika beroperasi pada ketinggian yang berbeda. Parameter lingkungan yang utama adalah tekanan, temperatur, kelembaban relatif udara atmosfer dan kotoran. Kesemuanya itu berpengaruh pada prestasi dan efisiensinya. Oleh karena itu perlu diketahui karakteristik serta perubahan prestasi pada setiap ketinggian. Hal ini disebabkan karena setiap mesin dirancang pada titik rancangannya, yaitu menghasilkan daya dan efisiensi yang paling baik pada suatu kondisi operasi tertentu.

Selanjutnya, turbin gas untuk pesawat terbang beroperasi pada kondisi lingkungan yang berubahubah, dari ketinggian muka laut sampai beberapa puluh kilometer di atas muka laut. Perubahan ketinggian tcrsebut dapat terjadi sangat cepat, tergantung pada kecepatannya, naik dan turun, serta pada ketinggian, kondisi angin dan cuaca yang berubah. Oleh karena itu faktor keterpercayaan menjadi sangat penting karena motor tidak boleh mati pada kondisi apapun. Namun pesawat terbang dan motor propulsi merupakan satu kesatuan yang utuh, dengan daerah operasi terletak dalam koridor terbang, yaitu dalam daerah ketinggian dan kecepatan tertentu, tergantung dari desain pesawat terbang yang bersangkutan. Koridor terbang tersebut dibatasi oleh suatu batas gaya angkat (atau stol), batas temperatur dan batas gaya aerodinamika, seperti terlihat pada Gambar 4.3. Penggunaan motor bakar torak pada pesawat terbang pun ada batasnya. Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa motor bakar torak hanya digunakan pada pesawat propeler pada ketinggian rendah serta kecepatan rendah karena untuk menghasilkan daya yang besar motor bakar torak akan berukuran besar dan berat sehingga tidak cocok untuk digunakan pada pesawat terbang besar atau kecepatan tinggi. Oleh karena itu untuk daya poros yang lebih besar harus digunakan turbin gas untuk menggerakkan propeler, seperti pada pesawat turboprop atau menggerakkan rotor seperti pada helikopter. Hal tersebut ditunjukkan pada Gambar 4.4. Pada kecepatan terbang yang lebih tinggi, di sekitar M = 1, propulsi propeler tidak efektif lagi sehingga harus digunakan sistem propulsi jet. Dalam hal tersebut terakhir turbin gas berfungsi sebagai pembangkit gasGambar 4.3 Koridor terbang beberapa jenis pesawat terbang.

.

Gambar 4.4 Karakteristik pemakaian bahan bakar spesifik gaya dorongGambar 4.5 Karakteristik gaya dorong spesifik3. Turbin gas untuk pesawat terbang. Dalam pasal ini akan dibicarakan tentang turbin gas untuk sistem propulsi pesawat terbang, yaitu turboprop dan turboshaft, turbojet, turbofan, ramjet dan turboramjet. Semua jenis motor propulsi tersebut menggunakan udara sebagai fluida kerja, karena itu termasuk golongan motor pengguna-udara (airbreathing engine). Turbin gas termasuk motor penggunaudara karena memerlukan udara yang mengandung 21 % volume oksigen (02) untuk membakar bahan bakar di dalam ruang bakar. Proses pembakaran tersebut mengubah energi kimia bahan bakar menjadi energi termal; berlangsung secara kontinu pada tekanan konstan. Dengan demikian proses pembakaran hanya akan menaikkan temperatur udara (gas pembakaran).

Sistem propulsi berfungsi menghasilkan gaya dorong pada pesawat terbang sehingga pesawat terbang akan bergerak. Pada pesawat terbang bersayap tetap (fixedwing) gerakan maju pesawat akan menimbulkan gaya angkat, terutama pada sayap yang besarnya sebanding dengan kuadrat kecepatannya. Ketika gaya angkat yang terjadi telah melampaui beratnya, maka pesawat akan terangkat dari tanah dan terbang. Sedangkan pada helikopter, gaya angkat dihasilkan oleh rotor atau sayap yang berputar. Oleh karena itu helikopter juga dinamakan pesawat terbang sayap berputar (rotarywing). Selanjutnya, arah gerakan dan kecepatan helikopter diatur oleh vektor gaya (resultan) yang dihasilkan rotor.

Turbin gas dinilai sangat cocok sebagai motor propulsi pesawat terbang karena kompak dan ringan serta mampu menghasilkan daya yang besar. Hal ini menjadi penting karena adanya kecenderungan terbang pada kecepatan tinggi serta jarak jelajah yang panjang dan muatan yang bertambah berat. Motor torak tidak dapat memenuhi hal tersebut karena ukuran motor menjadi sangat besar dan berat.

Pada awal perkembangan pesawat terbang, mesin uap juga pernah dicoba digunakan oleh Samuel Plerpont Langley, seorang Amerika, yang berhasil membuat pesawat miniatur (tanpa awak) pada tahun 1896. Pcsawat terbang tersebut dapat mencapai jarak lebih dari satu mil pada kecepatan 25 mph. Penggunaan mesin uap untuk pesawat terbang tidak dilanjutkan karena mesin uap terlalu berat dan tidak praktis, lagi pula daya yang dihasilkan terlalu rendah. Langley melanjutkan eksperimennya dengan menggunakan motor bensin, tetapi ia tidak berhasil menerbangkan pesawatnya karena kecelakaan pada waktu tinggal landas. Pada tahun 1905, Wilbur dan Orville Wright menggunakan motor bensin sebagai motor propulsi pesawat terbang propeler yang pertama dapat dikendalikan dengan baik oleh penerbang; mencapai waktu terbang 38 menit dan jarak terbang di sekitar 24 mil. Daya motor bensin yang digunakan 12 hp dan berat spesifiknya (termasuk roda gigi transmisi dan propeler) kirakira 0,1 PS/kg (1PS = 75 mkp/s = 0,9864 hp). Pada tahun 1906 Wright bersaudara mendapatkan paten dan mendirikan pabrik pesawat terbang. Walaupun banyak kemajuan yang dicapai sampai pada akhir perang dunia kedua, dengan berat spesifik 2,0 PS/kg, namun keberadaan motor torak sebagai motor propulsi pesawat terbang makin berkurang. Hal tersebut disebabkan terutama oleh kecenderungan penggunaan unit motor yang kompak dan ringan serta kebutuhan daya yang tinggi. Selain itu ketersediaan bahan bakarnya makin langka. Karena itu pemakaian motor torak selanjutnya juga terbatas pada pesawat propeler kecil dan kecepatan rendah.

Motor diesel juga pernah digunakan tetapi tidak dilanjutkan karena faktor berat dan getaran yang tidak menguntungkan bagi penerapannya sebagai motor propulsi pesawat terbang. Sementara itu motor turbojet mulai dikembangkan pada akhir tahun 1930an karena kemampuannya menghasilkan gaya dorong dan kecepatan tinggi. Seperti pada pesawat terbang propeler, awal pengembangan pesawat turbojet diutamakan untuk kepentingan militer. Baru 10 sampai 20 tahun kemudian motor turbojet digunakan pada pesawat terbang komersial, yaitu setelah mencapai tingkat keterpercayaan yang cukup tinggi. Pesawat terbang militer yang pertama juga dikembangkan oleh Wright bersaudara pada tahun 1909.

4. Soal Latihan :

a. Terangkan proses perkembangan tentang turbin gas.

b. Sebutkan komponen utama motor turbin gas.

c. Buatlah diagram sebuah motor turbin gas sederhana poros tunggal

BAB V

KLASIFIKASI MOTOR TURBIN GAS

1. Pengantar. Dalam pokok bahasan berikut akan diperkenalkan secara singkat tentang bagaimana motor turbin gas itu. Dari sini diharapkan Karbol akan mengenal lebih dahulu bidang apa yang akan dipelajarinya, sehingga akan memudahkan pemahaman uraian dan bahanbahan ajaran berikutnya. Materi yang akan dibahas terdiri dari 3 sub pokok bahasan, yaitu :

a. Klasifikasi motor turbin gas

b. Bagianbagian/konstruksi motor turbin gas

c. Penggunaan motor turbin gas pada pesawat terbang

2. Klasifikasi umum motor turbin gas. Motor turbin gas adalah mesin penggerak yang paling dominan digunakan dalam dunia penerbangan dewasa ini, baik sebagai motor penggerak sarana transportasi udara untuk kepentingan damai maupun untuk kepentingan militer/pertahanan keamanan. Sejalan dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, terciptalah motor turbin gas yang relatif lebih ringan, efisien dan tahan lama.

Dari segi ilmiah motor turbin gas adalah sejenis mesin yang mengubah energi kimia bahan bakar menjadi daya mekanik. Bahan bakar dapat berupa padat, cair atau gas. Pelepasan energi kimia tersebut dilakukan dengan cara mereaksikan bahan bakar dengan oksigen yang terdapat dalam udara. Proses tersebut disebut proses pembakaran, dimana energi kimia akan muncul dalam bentuk panas dan panas ini dirubah menjadi daya mekanik.

Telah disampaikan bahwa dalam proses pembakaran, energi kimia muncul dalam bentuk panas dan panas ini dirubah menjadi daya mekanik. Ditinjau pengubahan dari energi kimia menjadi daya mekanik, motor bakar dapat digolongkan menjadi 2 golongan sebagai berikut :

a. Motor pembakaran luar (Exsternal Combustion Engines) pada motor jenis ini, proses pembakaran menghasilkan panas, kemudian panas tersebut diteruskan kepada suatu media thermodinamis (biasanya air). Akibat menerima energi panas, media tersebut akan berkembang dan menggerakkan piston dari mesin (mesin uap, turbin uap). Dengan demikian piston atau turbin itulah yang mengubah energi panas menjadi daya mekanik.

b. Motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engines). Pada jenis motor ini proses pembakaran menghasilkan panas dari media thermodinamis. Media thermodinamis tersebut kemudian menggerakkan piston dari motor turbin gas.

3. Motor pesawat terbang. Kedua proses pembakaran tersebut diatas, dapat dibandingkan kelebihan/kekurangannya sebagaimana telah dijelaskan dalam bab 1. Dari uraian tersebut, motor pesawat terbang tergolong yang internal Combastion Engines (mesin pembakaran dalam), dimana energi thermal yang dihasilkan untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah energi thermal menjadi energi mekanik. Proses pembakaran berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas hasil pembakaran yang terjadi berfungsi sebagai fluida kerja. Di tinjau dari sistem yang digerakkan oleh media thermodinamis, motor pembakaran dalam dapat digolongkan menjadi :

a. Motor Piston. Ialah motor yang pengubahan mesin panas menjadi daya mekanik dilakukan dengan desakan (ekspansi) gas hasil pembakaran (media thermodinamis) pada piston di dalam silinder, dengan demikian gerakan piston merupakan gerakan bolak-balik. Uraian tentang motor piston secara luas dan rinci bisa dibaca kembali pada bab 1 3.

b. Motor Turbin Gas/Turbin Gas. Ialah motor turbin yang pengubahan energi panas menjadi energi mekanik dilakukan dengan mendesakkan (mengekspansi) gas hasil pembakaran (media thermodinamis) melalui daundaun turbin (turbine blades). Dengan demikian gerakan turbin adalah gerakan rotasi.

4. Klasifikasi khusus motor turbin gas. Motor turbin gas dapat diklasifikasikan secara khusus menjadi beberapa bagian :

a. Berdasarkan suplai bahan bakar/udara :

1) Roket

2) Air Consuming Engineb. Berdasarkan pemakaian kompresor/tidak, air consuming engine dibagi menjadi tiga sebagai berikut :

1) Ram Jet

2) Turbojet/ GTE

3) Pulse Jet

c. Berdasarkan jenis kompresor yang dipakai :

1) Centrifugal Flow2) Axial Flow3) CentrifugalAxial flow5. Motor penggerak pesawat ruang angkasa. Jenis motor roket, tergolong keluarga motor turbin gas tetapi mempunyai prinsip kerja yang berlainan dengan air consuming engine. Hal tersebut mengingat roket tidak membutuhkan udara luar untuk proses pembakaran, tetapi telah membawa sendiri bahan bakar dan oxydisernya. Oleh karena itu roket dapat menjelajahi angkasa luar dimana oksigen sangat kurang bahkan tidak ada sama sekali.

6. Ramjet. Pada kecepatan terbang supersonik, misalnya M = 2, energi kinetik udara masuk motor cukup tinggi sehingga difuser dapat menaikkan tekanan udara sehingga mencapai tekanan yang diperlukan untuk pembakaran. Karena itu pada kondisi operasi tersebut tidak diperlukan kompresor dan dengan demikian tidak diperlukan turbin, seperti terlihat pada Gambar 5.1. Ramjet hanya terdiri dari tiga komponen utama, yaitu: difuser, ruang bakar dan nosel. Oleh karena itu hendaknya diperhatikan bahwa ramjet tidak mungkin bekerja pada kecepatan terbang rendah, apalagi untuk start dan tinggal landas karena difuser tidak mungkin menghasilkan tekanan cukup tinggi untuk pembakaran Berdasarkan hal tersebut penggunaan ramjet selalu dikombinasikan dengan motor turbojet atau roket. Dalam hal tersebut motor roket bekerja lebih dahulu untuk start sampai mencapai kecepatan supersonik, setelah itu motor ramjet dapat bekerja sendiriGambar 5.1 Motor ramjet

Jikalau kecepatan udara masuk ruang bakar masih berkecepatan supersonik, maka ramjet tersebut dinamai ramjet dengan pembakaran supersonik atau skramjet (scramjet, supersonic combustion ramjet). Ram Jet merupakan sebuah pipa terbuka yang didalamnya terdapat "Fuel Nosel" dan ruang bakar. Gerak maju dari ramjet akan mengakibatkan udara memasuki bagian depan dari ramjet yang berbentuk divergen sehingga akan terjadi pengurangan kecepatan udara dan penambahan tekanan udara. Tekanan tersebut dihasilkan karena adanya ram pressure yakni perubahan energi kinetik menjadi pressure energi oleh diffuser. Aliran udara yang sudah menurun kecepatannya dan meningkat tekanannya masuk ke dalam ruang bakar.

7. Motor turbojet. Penggunaan motor jet pada sistem propulsi pesawat terbang didorong oleh adanya keinginan untuk mencari bentuk sistem propulsi yang lain daripada propulsi propeler yang tradisional. Selain itu juga karena keterbatasan kemampuan propeler untuk penerbangan kecepatan tinggi dan pada altitude tinggi. Dalam hal ini pembangkitan gaya dorong dilakukan dengan menggunakan nosel, yaitu untuk menghasilkan kecepatan gas yang jauh lebih tinggi daripada kecepatan terbang. Dengan hal tersebut gaya dorong dibangkitkan dengan merancang perubahan momentum dari fluida yang mengalir masuk kedalam dan keluar dari motor jet yang digunakan. Sedangkan faktor yang dominan dalam unsur momentum tersebut adalah kecepatan, bukan laju aliran massanya. Paten F. Whittle tentang motor turbojet meliputi penggunaan kompresor aksial bertingkat dan kompresor sentrifugal, sebuah ruang bakar, sebuah turbin penggerak kompresor, dan sebuah nosel. Meskipun F. Whittle adalah pemegang paten motor turbojet, namun uji terbang pesawat terbang dengan sistem propulsi turbojet yang pertama adalah hasil rancangan S. Campini (Itali, 1940). Setelah itu pesawat tempur dan pesawat pembom Jerman, dan selanjutnya buatan RollsRoyce "Meteor" dan buatan de Havilland "Goblin", keduanya di Inggris. Baru kemudian General Electric Company di Amerika Serikat mengembangkan motor turbojet berdasarkan desain dari Inggris.

Motor turbojet terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu difuser, kompresor, ruang bakar, turbin, dan nosel seperti terlihat pada Gambar 5.2. Udara atmosfer masuk kedalam difuser, dengan kecepatan kirakira sama dengan kecepatan terbang. Difuser menaikkan tekanan udara dengan jalan menurunkan kecepatannya, yaitu mengubah energi kinetik menjadi tekanan. Setelah itu udara masuk kedalam kompresor yang berfungsi menaikkan tekanan udara. Keluar dari kompresor tekanan dan temperatur udara sudah cukup tinggi untuk melakukan proses pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar secara kontinu pada tekanan konstan. Gas pembakaran yang dihasilkan masuk kedalam turbin sehingga menghasilkan daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor saja. Selanjutnya gas pembakaran diekspansikan kedalam nosel supaya diperoleh kecepatan gas yang tinggi untuk menghasilkan gaya dorong jet.

Jadi, penggunaan turbin pada motor turbojet hanyalah untuk menggerakkan kompresor yang diperlukan untuk menaikkan tekanan udara untuk pembakaran. Sedangkan difuser digunakan untuk mengurangi kerja kompresor sehingga mengurangi daya dan ukuran turbin yang d1perlukan, Karena motor turbojet hanya menghasilkan gaya dorong jet gas pembakaran, maka sistem turbin gas yang terdiri dari kompresor, ruang bakar dan turbin, hanyalah berfungsi sebagai pembangkit gas (gas generator) untuk nosel. Motor turbojet tidak menghasilkan daya poros. Motor turbojet tidak menggunakan propeler, karena itu motor turbojet digunakan untuk penerbangan kecepatan tinggi dan pada altitud (altitude) yang tinggi. Untuk menghasilkan kecepatan jet gas pembakaran yang lebih tinggi, motor turbojet dapat dilengkapi dengan ruang bakar kedua (afterburner) yang dipasang antara turbin dan nosel. Di sini gas pembakaran yang keluar dari turbin masih mengandung banyak oksigen sehingga memungkinkan pembakaran bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar kedua. Jika engine sudah bekerja dan kompresor berputar dengan kecepatan yang cukup, maka baik starter motor maupun igniter akan berhenti bekerjaGambar 5.2 Motor turbojet Pratt & Whitney J57(JT3)

Motor itu akan hidup terus tanpa bantuan lagi selama bahan bakar dan udara secara proporsional dan kontinu masuk ke dalam combustion chamber (ruang bakar) . Turbojet engine bisa bekerja terus menerus sedemikian adalah karena adanya kompresor. Kompresorkompresor ini mensuplai udara bertekanan ke dalam combustion chamber untuk pembakaran yang selanjutnya menghasilkan gas yang memutar turbine. Siklus ini selalu akan bekerja terus selama proses pembakaran berlangsung. Turbojet engine dapat digolongkan menjadi tiga macam menurut jenis kompresor yang digunakan yaitu : Centrifugal kompresor,axial compressor dan centrifugal axial kompresor.

8. Motor turboprop dan turboshaft. Motor turboshaft adalah motor turbin gas yang hanya menghasilkan daya poros saja. Jadi turboshaft digunakan pada helikopter untuk menggerakkan rotorutama dwi rotorekor, unit daya pembantu (Auxiliary Power Unit, APU); turbin gas penggerak kapal dan kendaraan darat, dan turbin gas industri. Sedangkan motor turboprop adalah motor turbojet yang menggerakkan propeler. Dengan demikian motor turboprop menghasilkan gaya dorong propeler dan jet; atau motor turboprop adalah motor hibrida antara motor jet dan propeler.

Motor turboprop dikembangkan di Jerman menjelang akhir perang dunia kedua, antara lain BMW028, HeinkelHirth He S 02 1, dan Junkers Jumo 022. Kemudian juga oleh General Electric Company di Amerika, yang dikenal dengan sebutan "propjef" (TG100); dan di Inggris oleh pabrik mesin pesawat terbang Bristol Theseus, RollsRoyce Trent, ArmstrongSiddeley Phyton dan Mamba, dan De Havilland Goblin, Pada saat itu baru dapat dikembangkan motor turboprop antara 20005000 PS.

Dalam banyak hal turbin gas lebih disukai karena ukurannya yang kompak dan ringan serta mampu menghasilkan daya poros yang tinggi, meskipun motor torak untuk pesawat terbang propeler mampu menghasilkan daya sampai 5000 PS dan mencapai kecepatan 600900 knot pada akhir perang dunia kedua. Turbin gas yang boleh dikatakan bebas getaran itupun memiliki daya tarik untuk daerah daya rendah, dan seringkali dirasakan lebih bergengsi meskipun motor torak lebih efisien. Selain itu dapat dibebani penuh dalam waktu dua sampai tiga menit setelah start, dan mudah perawatannya. Karena turbin gas bekerja pada putaran yang tinggi, maka diperlukan roda reduksi sehingga putaran propeler berkisar antara 1000 1250 rpm. Hal tersebut adalah untuk menjaga agar bilangan Mach pada puncak propeler tidak melebihi M = 0.70, untuk merghindari terjadinya kejutan yang menurunkan efisiensi propeler. Selain itu juga untuk mencegah kebisingan suara propeler bagi penumpang dan masyarakat sekitar. Dalam kaitan ini roda gigi perlu dibuat lebih ringan serta ditingkatkan mutunya sehingga terpercaya dan tidak mengeluarkan suara dan getaran.

Kelemahan propeler tersebut dapat dikurangi atau dikompensasi misalnya dengan memperkecil diameter, menggunakan jumlah daun propeler yang lebih banyak, melekukkan ke belakang (sweeping) daun propeler untuk menurunkan bilangan Mach relatif. Hal tersebut merupakan prinsip dasar dari pengembangan propfan yang mampu beroperasi pada kecepatan tinggi. Selanjutnya pengembangan propeler dengan langkah (pitch) yang variabel (variable pitch propeler) merupakan usaha mcmpertahankan efisiensi propeler dalam daerah operasi yang luas. Pesawat propeler baik untuk kecepatan rendah dan landasan pacu yang pendek.

Seperti dikemukakan di atas pengembangan propeler dilanjutkan untuk memperbaiki efisiensi pada kecepatan tinggi, yaitu mencapai efisiensi p = 0.80 pada bilangan Mach di sekitar 0,85. Hal tersebut dapat dipenuhi oleh propfan atau fan terbuka (unductedfan) yang berdiameter lebih kecil, daun yang lebih lebar dan lebih tipis serta melekuk ke belakang, dibandingkan dengan propeler konvensional. Diagram skematik sebuah motor turboprop dapat dilihat pada Gambar 5. 3. Pada motor turboprop gaya dorong dihasilkan oleh propeler P ( 85%) dan nosel N (15%). Gambar 5.3 menunjukkan skema motor turboprop poros tunggal. Propeler diputar oleh turbin T yang juga memutar kompresor K. Dalam hal ini sebagian besar (60 %) daya turbin digunakan untuk menggerakkan kompresor dan sebagian (40 %) untuk menggerakkan propeler melalui roda gigi reduksi, supaya kecepatan keliling ujung propeler tidak mencapai bilangan Mach yang kritis. Dengan demikian propeler dijaga agar tetap bekerja pada efisiensi aerodinamika yang tinggi. hal tersebut sekaligus menjelaskan mengapa pesawat turboprop dan helikopter tidak digunakan untuk terbang pada ketinggian atau (altitude) dan kecepatan tinggi. Pesawat turboprop baik untuk kecepatan terbang rendah dan untuk lapangan terbang dengan landasan pacu yang pendek. Udara masuk motor melalui saluranisap kedalam kompresor sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Udara panas tersebut kemudian masuk kedalam ruang bakar dan membakar bahan bakar yang disemprotkan kedalamnya. Pembakaran terjadi secara kontinu pada tekanan konstan sehingga proses pembakaran diperlukan hanya untuk menaikkan temperatur udara. Jumlah bahan bakar yang disemprotkan disesuaikan dengan daya yang harus dihasilkan. Selanjutnya gas hasil pembakaran keluar dari ruang bakar, masuk kedalam turbin T, memutar roda turbin dan menghasilkan daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan propeler dan kompresornya sendiri. Energi sisanya diubah menjadi energi kinetik didalam nosel N untuk menghasilkan kecepatan gas sesuai dengan gaya dorong jet yang ingin dihasilkan. Jadi, motor turboprop menghasilkan gaya dorong, F yang terdiri dari komponen gaya dorong propeler, Fp dan komponen gaya dorong jet, Fj. Selanjutnya Gambar 5.4 menunjukkan motor turboprop dengan turbinbebas TN. Dalam hal ini turbin dibagi menjadi dua bagian. Satu khusus untuk menggerakkan kompresor, dinamai turbinkompresor, TK. Sedangkan turbin yang kedua khusus menggerakkan propeler (beban), dinamai turbin daya, TN; atau turbin bebas, bebas dari kompresor. Berbeda dengan motor turboprop, motor turboshaft hanya menghasilkan daya poros. Semua energi gas pembakaran dikonversi menjadi energi mekanis dalam bentuk daya poros turbin. Motor turboshaft digunakan sebagai motor propulsi helikopter atau unit daya pembantu (Auxiliary Power Unit), APO atau untuk industri. Pada prinsipnya Turboprop Engine sama dengan Jet Engine, hanya perbedaannya terletak pada sarana penghasil daya dorong. Daya dorong Turboprop dihasilkan dari propeller yang diatur oleh reduce gear agar putaran propeller tidak melebihi kecepatan suara. Apabila kecepatan mencapai kecepatan suara, dapat mengakibatkan adanya turbulensi dan terjadi stall. Sedangkan pada exhaust nosel hanya menghasilkan sebagian kecil daya dorong. Dengan demikian fungsi turbine juga berbeda. Pada turbojet engine hanya mengubah sebagian energi menjadi energi mekanik, secukupnya untuk menggerakkan turbine dan Alat bantu lainnya. Sehingga sisa energi masih cukup besar untuk menghasilkan gaya dorong. Sedangkan pada Turboprop, energi panas dan tekanan sepenuhnya diubah menjadi energi mekanis untuk menggerakkan proppeller, kompresor dan alatalat bantu lainnya sedangkan pada exhaust nozzelnya gas yang keluar hanya sebagian kecil saja. Turboprop juga dikenal dengan sebutan "prop jet", suatu turboprop engine bisa menggunakan single/dual kompresor, tetapi pada kenyataannya tidak satupun turboprop engine yang dilengkapi dengan dual kompresor.

Gambar 5.3 Skema motor turboprop dengan poros tunggal F = Fp + Fj.

9. Motor turbofan. Sejak awal perkembangan motor turbojet, Frank Whittle sudah menaruh perhatian terhadap cara meningkatkan efisiensi propulsi. Dalam hal tersebut pada tahun 1936 ia telah mendapatkan paten tentang prinsip turbofan. Namun, baru dikembangkan pada akhir tahun 1960an. Motor turbofan yang pertama, dengan perbandingan tekanan kompresor di atas 20 : 1, temperatur gas masuk turbin yang tinggi dan perbandingan simpang yang tinggi, adalah motor turbojet militer TT 39 untuk pesawat transport Lockheed C5A, buatan General Electric.

Motor turbofan memanfaatkan segisegi keunggulan motor turboprop dan turbojet sehingga efektif dan ekonomis untuk penerbangan pada kecepatan dan altitud lebih tinggi daripada motor turboprop. Gambar sebuah motor turbofan pada Gambar 5. 5. Pada motor turbofan turbin gas menghasilkan daya poros untuk menggerakkan fan yang menghasilkan gaya dorong fan, seperti yang terjadi pada propeler. Selain itu, berfungsi sebagai pembangkit gas bagi nosel yang menghasilkan gaya dorong jet (panas). Dengan demikian motor turbofan menghasilkan gaya dorong yang terdiri dari gaya dorong fan dan gaya dorong jet (panas). Perbandingan massa udara yang mengalir melalui fan terhadap massa udara yang masuk kedalam (ruang bakar) motor turbin gas dinamai perbandingan simpang (bypass ratio), RB. Biasanya antara 3 dan 5, tetapi cenderung bertambah besar untuk menaikkan efisiensinya. Aliran udara melalui fan dinamai aliran dingin dan yang melalui (ruang bakar) turbin gas dinamai aliran panas. Dari definisi perbandingan simpang tersebut di atas dapat dikatakan bahwa motor turboprop memiliki perbandingan simpang yang sangat tinggi.

Gambar 5.4 Motor turboprop dengan turbinbebas

Gambar 5.5 turbofan dengan ruang bakar kedua, dua spul, digunakan pada pesawat tempur F-15 Eagle dan F-16 Fighting Falcon

Turbofan engine merupakan motor turbin gas yang terbaik pada saat ini, karena motor ini dapat menghasilkan thrust yang sangat tinggi dengan pemakaian bahan bakar yang sangat rendah. Engine ini pada dasarnya sama dengan Turboprop engine, hanya perbandingan antara aliran udara yang melewati engine lebih kecil. Turbofan engine terdiri dari bagian depan suatu tambahan yang dinamakan "Fan" yang berfungsi sebagai balingbaling. Fungsi fan ini adalah untuk menambah aliran massa udara ke bagian belakang motor dan disambung dengan motor turbojet untuk menghasilkan jet thrust. Aliran massa udara yang menghasilan fan adalah sebesar empat sampai lima kali lebih besar dari aliran massa udara yang melalui turbojet kompresor sehingga gaya dorong yang di hasilkan oleh fan kurang lebih sebesar 80% dari total gaya dorong yang dihasilkan oleh motor tersebut. Kelebihan Turbofan dibandingkan dengan engine yang lain adalah memiliki kemampuan mengkombinasikan operation effisiensi dan menghasilkan thrust lebih tinggi dari Turboprop dan kemampuan kecepatan yang tinggi serta altitude yang tinggi dari turbojet. Disamping itu turbofan engine lebih ringan dari turboprop maupun turbojet.

10. Motor roket. Seperti disebutkan dalam pasalpasal sebelumnya, turbin gas dan motormotor turbojet, turboprop dan turboshaft, turbofan, dan ramjet merupakan motormotor propulsi yang memerlukan udara sebagai fluida kerja dan untuk pembakaran. Sedangkan roket tidak memerlukan udara karena roket membawa propelan, yaitu bahan bakar dan pengoksidanya (oksidator) sendiri sehingga daerah operasinya tidak terbatas di dalam ruang udara atmosfir. Sampai kini motor roket merupakan satu-satunya motor propulsi yang dapat beroperasi di daerah hampa udara dan untuk penerbangan antariksa. Motor roket hanya terdiri dari ruang bakar dan nosel, seperti ditunjukkan dalam Gambar 5.6 dan termasuk dalam golongan motor propulsi jet.

Gambar 5.6 Diagram motor roket

Apabila propelan berupa zat padat, motor roket tersebut dinamai motor roket padat, jika propelannya cair, motor roket dinamai motor roket cair, seperti terlihat pada Gambar 5. 7.

Sedangkan motor roket hibrida adalah motor roket yang propelannya terdiri dari zat padat dan zat cair. Semua motor roket tersebut di atas bekerja dengan gas pembakaran yang diperoleh dari hasil pembakaran (reaksi kimia) propelan, sehingga termasuk jenis motor roket kimia. Hal tersebut dibedakan dari jenis yang lain, yaitu motor roket nuklir dan motor roket listrik.

Pada motor roket nuklir, fluida kerja merupakan gas panas yang diperoleh dari pendinginan reaktor nuklir. Sedangkan pada motor roket listrik, gas masuk nosel setelah terlebih dahulu mengalir melalui medan elektromagnet.

11. Bagianbagian Konstruksi Motor Turbin Gas. Motor turbin gas tersusun dari beberapa komponen utama sebagai berikut :

a. Inlet Duct. Sebenarnya inlet duct ini bukan merupakan bagian utama dari suatu motor turbin gas (Gas turbine engine), akan tetapi sangat berpengaruh terhadap performance motor secara keseluruhan. Suatu inlet duct harus mampu mensuplai udara baik jumlah maupun bentuk alirannya kepada sebuah kompresor sesuai dengan kebutuhannya. Sedangkan fungsi utamanya adalah mengubah energi kinetik udara masuk ke suatu bentuk ram pressure pada suatu kecepatan tertentu, dimana perubahan itu harus secara pelan dan halus (Smooth).

b. Kompresor. Fungsi dari kompresor ialah untuk menaikkan tekanan udara agar mencapai harga perbandingan tekanan yang paling baik untuk proses pembakaran dan ekspansi turbin maupun di nosel. Compression ratio yang setinggitingginya adalah yang dikehendaki, tetapi sangat dibatasi oleh masalah fisik aliran.

c. Ruang Bakar (Combustion Chamber). Ruang bakar berfungsi untukmelaksanakan proses pembakaran yang terjadi pada tekanan konstan. Pembakaran terjadi karena percampuran bahan bakar dengan udara yang kemudian dibakar oleh percikan api dari suatu ignitor.

d. Turbine. Komponen ini merupakan komponen yang sangat vital, sebab pada turbin inilah energi termal dan tekanan dirubah menjadi energi mekanis. Pengubahan terjadi karena aliran ini melalui daun turbin, akibatnya turbin berputar selanjutnya dengan melalui shaft memutar kompresor berikut semua peralatan lainnya (aksesori) yang berhubungan, sisa aliran yang keluar dibelakang turbin akan dimanfaatkan sebagai daya dorong. Pencampuran kembali dengan bahan bakar yang disemprotkan di belakang turbine akan berfungsi sebagai Afterburner.

e. Exhaust Nosel. Exhaust Nosel berfungsi untuk mengubah energi panas dan tekanan menjadi energi kinetis, sehingga dapat terbentuk suatu gas buang yang dapat menjadikannya gaya dorong/Thrust. Uraian secara rinci tentang komponen motor turbin gas akan dibahas pada pokok bahasan selanjutnya.

Gambar 5.7 (a) Motor roket padat (b)Motor roket cair dengan sistem

penyaluran gas tekan

12. Contoh penggunaan motor turbin gas pada pesawat terbang. Contoh penggunaan motor turbin gas pada pesawat terbang ialah :

a. Pesawat T34 Charlie 1 "Mentor" pesawat latih bagi sekolah penerbang TNI AU, menggunakan motor "Turboprop" PT6A25 buatan Pratt & Whitney of Canada.

b. Pesawat HS Hawk MK53, pesawat latih merangkap "Ground Attacked" TNI AU, menggunakan motor "Turbofan" Adour MK 851 axial flow Turbo Engine buatan Rolls Royce di Inggris.

13. Soal Latihan:

a. Jelaskan perbedaan antara motor pembakaran dalam dengan motor pembakaran luar !

b. Jelaskan komponen-komponen utama motor turbine gas dan fungsinya masing-masing!

BAB VI

TERMODINAMIKA PESAWAT TERBANG1. Pengantar. Dalam bab ini akan dikemukakan penggunaan turbin gas sebagai bagian dari sistem propulsi pesawat terbang. Seperti telah disebutkan dalam babbab terdahulu, pada motor propulsi pesawat terbang, turbin gas dapat dirancang hanya untuk menghasilkan daya poros. Turbin gas tersebut biasanya dinamai turboshaft, seperti pada sistem propulsi helikopter yang menghasilkan daya poros untuk memutar rotor. Namun pada motor turboprop turbin gas menghasilkan daya poros untuk memutar propeler, dan menghasilkan gaya dorong jet dengan cara mengalirkan gas pembakaran yang keluar dari turbin ke dalam nosel.

Hal yang serupa juga terjadi pada motor turbofan, dimana turbin gas menghasilkan daya poros untuk menggerakkan fan yang menghasilkan jet udara, dan gas pembakaran yang menghasilkan jet panas. Sedangkan pada motor turbojet, turbin gas hanya berfungsi sebagai pembangkit gas untuk nosel sehingga motor turbojet hanya menghasilkan gaya dorong jet.

Turbin gas juga digunakan pada roket propelan cair, yaitu sebagai bagian dari sistem penyaluran propelan dimana turbin gas menggerakkan pompa propelan. Namun turbin gas yang digunakan disini bekerja dengan gas pembakaran propelan yang sama dengan propelan untuk roket sebagai fluida kerjanya sehingga tidak tergantung dari udara atmosfer.

Turbin gas yang dipersyaratkan untuk propulsi pesawat terbang tidak sama dengan turbin untuk industri. Faktor keterpercayaan menempati urutan yang terpenting karena tidak boleh rusak pada waktu terbang atau harus tetap aman kalaupun terjadi kerusakan. Umur pakai sangat ditentukan oleh temperatur maksimum gas masuk turbin, material yang digunakan dan daur atau waktu operasinya. Oleh karena itu umur pakainya relatif singkat dibandingkan dengan umur pakai turbin industri yang biasanya beroperasi secara kontinyu pada temperatur gas maksimum masuk turbin yang rendah.

Sebagai motor propulsi pesawat terbang, faktor ukuran dan berat sangat menentukan. Motor harus dapat dibuat seringan dan sekompak mungkin sehingga perlu digunakan desain yang prima dan material bermutu yang tahan temperatur tinggi, tahan korosi dan erosi. Desain yang kompak tentu menuntut kemampuan operasi pada putaran tinggi antara 20.000 sampai 40.000 rpm.

Selanjutnya, kondisi lingkungan atmosfer dimana motor propulsi bekerja tidaklah tetap melainkan tergantung pada ketinggian operasi penerbangannya. Hal tersebut sangat kritis pada waktu tinggal landas dan terbang naik serta pada waktu terbang turun dan mendarat.

2. Instalasi dan Prinsip Kerja Motor Turbojet. Motor turbojet terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu: difuser, kompresor, ruang bakar, turbin, dan nosel, yang disusun seperti terlihat pada Gambar 6.1. Udara atmosfer dengan laju aliran massa masuk motor pada seksi 0, pada kecepatan terbang pesawat atau pada kecepatan isap kompresor, jika pesawat dalam keadaan diam.Selanjutnya urutan proses dalam motor adalah sebagai berikut:

0 1 =

proses difusi di dalam difuser, D; tekanan udara naik sesuai dengan perubahan energi kinetik yang terjadi.

1 2 =

proses kompresi di dalam kompresor, K, kompresor ini digerakkan oleh turbin.

2 3 =

proses pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar, RB, pada tekanan konstan; dalam hal ini bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar, sebanyak BB.3 4 =

proses ekspansi di dalam turbin T, sehingga turbin menghasilkan daya cukup untuk menggerakkan kompresor K dan aksesori lain, karena motor turbojet tidak dirancang untuk menghasilkan daya poros.

4 5 =

proses ekspansi di dalam nosel, N, sehingga kecepatan gas keluar nosel (jet), C5 = Cj , jauh lebih tinggi daripada waktu masuk nosel, C4. Kecepatan C5 = Cj sangat penting bagi motor turbojet, sebagai faktor dominan yang menentukan besarnya gaya dorong.

Gambar 6.1 Skema mesin Turbojet dan komponen utamanya

D = difuser; K = kompresor; T = turbin; N = nosel; RB = ruang bakar; = laju aliran massa udara masuk motor; BB = laju allran massa bahan bakar masuk ruang bakar; f = BB/ perbandingan bahan bakarudara.

Seperti telah diuraikan di atas motor turbojet tidak menghasilkan daya poros. Dalam hal ini pasangan kompresor, ruang bakar dan turbin berfungsi sebagai generator (pembuat) gas bagi nosel.

3. Siklus turbojet Ideal. Proses siklus sebuah turbojet ideal ditunjukkan pada diagram hs, seperti terlihat pada Gambar 6.2. Proses difusi, kompresi, ekspansi dalam turbin dan nosel, dianggap isentropik; sedangkan proses pembakaran dianggap sebagai proses pemasukan panas pada tekanan (stagnasi) yang konstan.

Selain itu kerja yang dihasilkan turbin dianggap sama dengan kerja yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor. Selanjutnya, fluida kerja dianggap gas sempurna, yaitu gas ideal dengan panas spesifik konstan.

Gambar 6.2 Siklus turbojet Ideal

4. Siklus turbojet sebenarnya dan efisiensi komponen. Pada kenyataannya tidak ada proses isentropik atau proses ideal seperti diuraikan sebelumnya. Namun, dalam praktek selalu diusahakan supaya prosesproses tersebut mendekati proses ideal, yaitu supaya energi yang tersedia dapat dimanfaatkan sebesarbesarnya. Bagaimana proses yang sebenarnya itu mendekati prosesideal dinyatakan dengan parameter efisiensi. Efisiensi yang lebih tinggi menyatakan bahwa proses atau hasil yang dicapai itu lebih dekat pada kondisi ideal. Berikut ini akan diberikan penjelasan mengenai proses yang terjadi dalam komponen utama motor turbojet pada keadaan sebenarnya.

5. Efisiensi difuser. Proses difusi mengubah energi kinetik menjadi tekanan. Dalam hal ini prosesnya dapat dianggap adiabatik tetapi tidak reversibel karena adanya gesekan. Proses ini tidak tergantung dari karakteristik motor, melainkan pada karakteristik saluran isap dan penempatannya pada pesawat terbang. Ukuran efisiensi difuser yang lazim digunakan adalah efisiensi ram. Efisiensi ram pada umumnya berkisar antara 0.85 0.90 untuk kecepatan subsonik. Diagram hs untuk difuser dapat dilihat pada Gambar 6.3.

Gambar 6.3 Diagram h s untuk difuser yang menunjukkan proses ideal dan proses sebenarnya.

6. Efisiensi kompresor. Seperti pada difuser, proses di dalam kompresor dapat dianggap adiabatik, tetapi bukan tanpa gesekan. Jadi proses kompresi sebenarnya tidak isentropik. Hal ini dilukiskan pada diagram hs, pada Gambar 6.4.

Gambar 6.4 Diagram h s untuk kompresor.

Dalam hal ini ditunjukkan preses ideal yang isentropik dan proses sebenarnya yang tidak isentropik. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa kompresor dalam keadaan sebenarnya memerlukan kerja kompresi yang lebih besar daripada kompresor ideal (tanpa kerugian, gesekan), WK > WKs. 7. Koefisien tekanan ruang bakar. Efisiensi ruang bakar telah didefinisikan menurut persamaan, yaitu perbandingan antara jumlah bahan bakar yang secara ideal dapat memberikan kenaikan temperatur fluida, kerja terhadap jumlah bahan bakar yang sebenarnya digunakan untuk mendapatkan kenaikan temperatur yang sama dari temperatur awal yang sama. Sedangkan kerugian tekanan total (stagnasi) yang terjadi diperhitungkan dalam koefisien tekanan ruang bakar.

Gambar 6.5 Diagram h s untuk pembakaran

Untuk motor turbojet ERB 3 4 %, jadi relatif sangat kecil. Kerugian tekanan tersebut, p = pt2 pt3, terjadi karena dua hal yaitu karena gesekan dan percepatan fluida yang terjadi karena pembakaran (penambahan panas).

8. Efisiensi turbin. Efisiensi (isentropik) turbin didefinisikan sebagai,

Seperti pada kompresor, selain terjadi gesekan pada fluida, pada turbin juga terjadi kerugian mekanis sehingga dapat diperoleh kerja poros turbin,

Garnbar 6.6 Diagram h s untuk proses di dalam turbin.

Untuk turbin gas stasioner ataupun turbin gas yang sepenuhnya ditujukan untuk menghasilkan daya poros, energi kinetik gas keluar turbin sangat kecil sehingga dianggap sama dengan nol. Dengan demikian dalam keadaan ideal, gas diekspansikan sampai mencapai tekanan statiknya. Dapat dilihat bahwa usaha memperbesar efisiensi turbin mencakup semua usaha mendekatkan titik t4 ke titik t4s dan memperkecil (hf . Pada saat ini (hf untuk turbin kirakira 2% dari WT atau (m = 0.98.

9. Efisiensi Nosel. Untuk motor turbojet, kecepatan jet gas sangat penting. Karena itu efisiensi nosel digunakan untuk menyatakan perbandingan antara kecepatan jet sebenarnya terhadap kecepatan jet yang dapat dicapai melalui ekspansi isentropik. Dari persamaan energi yang umum untuk proses aliran tunak, untuk proses melalui nosel (PE ( 0; q ( 0, w = 0, sehingga

Cj =

Untuk gas ideal dengan cp konstan, persamaan dapat dituliskan sebagai

Cj=

Sedangkan untuk proses isentropik,

Cjs =

Untuk gas ideal dengan cp konstan, dapat dituliskan sebagai

Cjs =

Tentu Cjs > Cj, oleh karena itu didefinisikan efisiensi nosel sebagai,

(N =

Gambar 6.7 Diagram h s untuk ekspansi didalam nosel

10. Soal Latihan

a. Jelaskan tentang instalasi dan prinsip kerja motor turbojet.

b. Terangkan perbedaan siklus turbojet ideal dengan siklus turbojet sebenarnya!

c. Jelaskan efisiensi masing-masing komponen!

BAB VII

PRINSIP DASAR AKSI REAKSI1. Pengantar. Prinsip dasar gaya dorong pada hakekatnya sudah ada sejak dahulu kala dan telah digunakan pada kehidupan mahkluk saat itu hingga sekarang, contohnya perilaku binatang atau hewan misalnya ikan bergerak maju mundur. Hal tersebut dapat dilaksanakan karena ikan itu mempunyai tenaga (power) untuk mendorong tubuhnya sehingga dapat bergerak ke sana ke mari. Kejadian tersebut merupakan dasar dari penggunaan gaya dorong pada periode-periode berikutnya. Untuk memahami tentang prinsip