Analisis Performa Mesin Kapal Terhadap Variasi Beban Operasional

Authors

Ramdhani Yusli Arbain Sugoro Universitas Ibnu Sina

DOI:

https://doi.org/10.55642/eatij.v6i03.1257

Keywords:

performa mesin kapal; SFOC; efisiensi termal; BMEP; variasi beban; mesin diesel kapal; optimasi operasi

Abstract

Performa mesin induk kapal sangat dipengaruhi oleh variasi beban operasional yang dinamis, namun karakteristik performa secara menyeluruh pada berbagai tingkat beban belum banyak dikaji pada mesin kapal jenis medium-speed diesel yang banyak dioperasikan di Indonesia. Penelitian ini menganalisis secara eksperimental performa mesin kapal tipe MAN B&W 6L32/40 berkapasitas 6.600 kW pada delapan titik variasi beban operasional (25%, 35%, 50%, 65%, 75%, 85%, 90%, dan 100% MCR). Parameter performa yang diukur meliputi daya efektif (Ne), torsi (T), Specific Fuel Oil Consumption (SFOC), efisiensi termal indikatif (η_th), Brake Mean Effective Pressure (BMEP), suhu gas buang (T_exh), tekanan turbocharger (P_turbo), dan rasio udara-bahan bakar (AFR). Pengujian dilaksanakan di fasilitas test bed galangan kapal menggunakan dinamometer hidrolik dan instrumen ukur berstandar ISO. Hasil penelitian menunjukkan bahwa performa mesin optimal dicapai pada rentang beban 75–88% MCR, di mana SFOC minimum sebesar 179,4 g/kWh dan efisiensi termal tertinggi 47,1% terjadi pada beban 85% MCR. Analisis regresi menghasilkan persamaan karakteristik untuk setiap parameter performa dengan koefisien determinasi R² ≥ 0,990, mengkonfirmasi keandalan model. Zona operasi optimal yang teridentifikasi memberikan panduan praktis bagi operator kapal untuk memaksimalkan efisiensi energi dan meminimalkan emisi gas buang.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Woodyard, D., 2009, Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines, Ed.9, Butterworth-Heinemann, Oxford.

Kristensen, H. O., 2017, Energy Demand and Exhaust Gas Emissions of Marine Engines, Technical University of Denmark, Lyngby.

MAN Energy Solutions, 2022, Marine Engine Programme 2022 — Four-Stroke GenSets & Propulsion Engines, MAN Energy Solutions, Copenhagen.

Tadros, M., Ventura, M., dan Soares, C. G., 2020, Simulation of the performance of marine diesel engines in a virtual environment, Journal of Marine Science and Engineering, vol 8, no 7, hal 505.

Geertsma, R. D., Negenborn, R. R., Visser, K., dan Hopman, J. J., 2017, Design and control of hybrid power and propulsion systems for smart ships, Applied Energy, vol 194, hal 30–54.

Tadros, M., Ventura, M., dan Soares, C. G., 2019, Optimization of the performance of marine diesel engines to minimize the formation of NOx emissions, Journal of Maritime Research, vol 16, no 1, hal 39–48.

Guan, C., Theotokatos, G., dan Chen, H., 2014, Analysis of two stroke marine diesel engine operation including turbocharger cut-out by using a zero-dimensional model, Energies, vol 7, no 6, hal 3780–3806.

Sujiatno, dan Hartono, B., 2021, Analisis konsumsi bahan bakar mesin kapal nelayan di Pelabuhan Ternate, Jurnal Teknik Mesin Kapal, vol 9, no 2, hal 78–89.

Heywood, J. B., 2018, Internal Combustion Engine Fundamentals, Ed.2, McGraw-Hill Education, New York.

Turns, S. R., 2012, An Introduction to Combustion: Concepts and Applications, Ed.3, McGraw-Hill, New York.