Mesin Kapal Berbahan Bakar Gas

Teknologi mesin kapal yang menggunakan gas sebagai bahan bakar nya saat ini umumnya masih berupa Mesin Gas (full) dan Mesin Dual Fuel (gas atau bahan bakar diesel).

Teknologi ini sudah banyak digunakan di Eropa, khususnya di perairan Skandinavia seperti Norwegia. Sampai saat ini, tak kurang dari 50 unit kapal yang beroperasi di perairan Norwegia menggunakan mesin gas atau mesin dual fuel.

grafik-mesin

Mesin Gas dan mesin Dual Fuel (DF) merupakan mesin berjenis siklus otto 4-Tak dan wajib memenuhi IGF Code. IGF Code, adalah kepanjangan dari International Code of Safety for Ship using Gases or other Low Flashpoint Fuel adalah regulasi yang mengatur keamanan penggunaan bahan bakar gas atau bahan bakar yang memiliki titik nyala rendah. IGF Code diadopsi dibawah SOLAS IMO pada Juni 2015 dan berlaku mulai 1 January 2017.

Mesin Tekanan Rendah

diagram-sistem-supply-gas

Semua Mesin gas 4-Tak yang ada saat ini umumnya tipe mesin bertekanan rendah. Pembentukan campuran bahan bakar dan udara terjadi di luar silinder yang berada di belakang turbocharger. Ini berarti bahwa tekanan bahan bakar gas menghasilkan lima hingga enam bar, karena harus lebih tinggi dari tekanan udara setelah turbocharger.

Pada tipe mesin bertekanan rendah, gas dialirkan melalui dua cara yaitu secara langsung dari tangki simpan bertekanan atau dengan menggunakan kompresor.

Jika menggunakan kompresor, maka konsumsi energi spesifik untuk kompresor di bawah 1% dari nilai pemanasan yang lebih rendah dari gas (Hu), bahkan jika tekanan yang dibutuhkan 10 bar, seperti yang diperlukan untuk mesin dua-stroke tekanan rendah. Baca juga artikel ini

Jika gas harus dikompresi, sampai tekanan 300 bar, maka konsumsi energi khusus untuk kompresor akan menjadi jauh lebih tinggi, yaitu sekitar 4% dari gas (Hu).

Prinsip Kerjanya

Secara umum, prinsip kerja piston pada mesin gas dapat dilihat pada gambar siklus Otto di atas. Karena suhu pengapian gas alam yang disimpan sebagai LNG terlalu tinggi untuk dicapai dalam siklus kompresi silinder, maka pembakaran harus menggunakan sumber pengapian. Dengan demikian, pada mesin full gas, proses pembakaran dimulai melalui pengapian dari busi.

Sementara untuk mesin Dual Fuel, digunakan bahan bakar awal (pilot fuel) untuk memulai proses pembakaran. Sejumlah kecil pilot fuel disuntikkan ke dalam silinder, dimana pilot fuel kemudian menyala karena suhu tinggi yang berasal dari campuran udara dan gas pada akhir siklus kompresi. Umumnya, volume pilot fuel di bawah 1% dari energi yang digunakan oleh mesin.

Mesin dual fuel bekerja dengan bahan bakar gas atau bahan bakar diesel. Dalam mode gas, mesin dijalankan dengan prinsip Otto-Cycle dan dalam mode mesin diesel dijalankan dengan prinsip Diesel-Cycle.

Hal ini memungkinkan mesin Diesel dapat dijalankan dengan menggunakan bahan bakar campuran gas dan BBM, dengan komposisi 70% gas dan 30% bahan bakar diesel (minyak). Ini pilihan yang paling mungkin bagi mesin yang tidak dapat dikonversi menjadi mesin Dual Fuel

Mesin Dua Stroke

Pada Mesin 2-stroke, udara dimampatkan dalam silinder. Kemudian proses pembakaran dimulai dengan menyuntikkan bahan bakar minyak dan gas ke dalam campuran udara dan minyak yang sudah terbakar. Ini juga memungkinkan operasi sesuai dengan siklus diesel dalam mode gas dan menjadi alasan mengapa tekanan gas harus tinggi (300 bar untuk gas alam).

Pada mesin 2-stroke yang lain, gas disuntikan pada awal kompresi setelah udara memasuki silinder. Pada tekanan rendah di awal kompresi, hanya tekanan gas yang rendah yang diperlukan. Campuran gas-udara dinyalakan pada akhir kompresi dengan menggunakan pilot oil, sehingga mesin bekerja menggunakan prinsip Otto-Cycle.

Rendah Emisi

Dibandingkan dengan mesin diesel berbahan bakar HFO, emisi yang dihasilkan Mesin Gas dan Mesin DF jauh lebih rendah. Mesin gas 4-Tak dan 2-Tak tekanan rendah mampu mengurangi emisi sebesar 85% dibandingkan mesin yang menggunakan HFO.

Sementara mesin tekanan tinggi 2-Tak mengurangi emisi hingga 40%. Jika ditambah pengolahan gas buang, emisi partikel dapat berkurang hingga 95% lebih. Karena LNG tidak mengandung sulfur, emisi ini tidak ada sama sekali. Pendeknya, mesin gas aman bagi kesehatan manusia dan lingkungan.

System CODAG (Combined Diesel and Gas)

lokerpelaut.com

Wikipedia

 

lokerpelaut.com

Codag System

asd

Gabungan diesel dan gas (CODAG) adalah jenis sistem propulsi untuk kapal yang membutuhkan kecepatan maksimal yang jauh lebih cepat daripada kecepatan jelajah mereka, terutama kapal perang seperti frigat modern atau korvet. CODAG terdiri dari mesin diesel untuk berlayar dan gas turbin yang dapat diaktifkan untuk transit kecepatan tinggi.

CODAG merupakan hasil dari pengembangan lebih lanjut dalam sistem propulsi, CODOG terutama derivedfrom. Sebuah integrasi sistem CODAG sempurna dilakukan di Jerman pada 1990-an. ..

Turbin gas dan mesin diesel dapat terlibat secara terpisah di kapal pesiar atau mode kecepatan tinggi propulsi, atau bersama-sama mendorong jet air mencapai kecepatan tertinggi lebih dari 40 knot dalam mode CODAG ini. Untuk mencocokkan dengan kecepatan air jet yang berbeda diperlukan, input mesin diesel dilengkapi dengan dua tahap di mana gigi gear ratio yang memadai dipilih melalui keterlibatan multi-disc clutch.

Kapal-kapal yang menggunakan sistem CODAG mempunyai berat yang lebih ringan 38,88% dan power yang lebih besar sekitar 31,18% bila dibandingkan dengan yang menggunakan mesin diesel konvensional. Memang dari segi ekonomis investasi yang ditanamkan cukup besar yaitu berkisar 30% lebih mahal bila dibandingkan dengan diesel konvensional, tetapi untuk biaya perbaikan dan operasional lebih kecil bila dibandingkan dengan diesel konvensional.

Pada pola operasional sistemCODAG (Combine Diesel and Gas turbin), diesel hanya digunakan pada saat kapal berjalan pada kecepatan ekonomis 15 knot, dan pada kecepatan maksimal 28 knot maka menggunakan gas turbine dan diesel engine sebagai motor penggeraknya. ( dari berbagai sumber )

Comments

comments

7 0 0 0