Fenomena Back Pressure pada manifold

Sistem perpipaan mempunyai peran yang penting untuk mengalirkan fluida. Pada sistem exhaust pipe motor induk harus didesain sedemikian rupa sehingga mampu mengalirkan fluida dalam hal ini gas buang sampai menerus ke bagian luar dari kapal. Karakteristik dari metal dari exhaust pipe ini harus juga disesuaikan dengan karakteristik gas buang yang mengalir didalamnya. Gas buang engine pada umumnya mempunyai temperatur yang sangat tinggi maka dari itu perlu diberikan insulasi pada pipa gas buangnya. pipa mempunyai fungsi untuk mengalirkan fluida dari satu tempat ke tempat lainnya. Fluida yang berada didalamnya bisa berupa gas, air, ataupun Vapour yang mempunyai temperature tertentu.

• Fluktuasi tekanan pada manifol

Pengeluaran gas hasil pembakaran memiliki mekanisme tersendiri dalam sebuah motor bakar dalam. Pada motor bakar 2-langkah, sistem gas buang yang ada erat kaitannya dengan sistem pembilasa yang dipakai oleh sebuah engine. Saat jendela buang terbuka, gas hasil pembakaran mengalir denga kecepatan tinggi ke sistem gas buang karena perbedaan tekanan yang besar. Tekanan naik hingga akhir dari tahap pembilasan dan terjadi fluktuasi tekanan pada silinder. Gelombang energi yang bergerak karena keluarnya gas hasil pembakaran dari dalam silinder mengakibatkan tekanan dalam jendela buang naik. Terjadi rambatan gelombang bertekanan dengan kecepatan suara sepanjang pipa gas buang. Pada saat mencapai ujung pipa, gelombang energi gas terpantul karena perbedan kondisi (ambient condition) yang ada dan kelembaman gas buang disekitar mulut pipa. Pantulan ini mampu mengembalikan sebagian gelombang kedalam silinder. Fenomena ini yang sering disebut Back Pressure.

Dengan menggunakan panjang pipa yang tertentu pada putaran maksimum, pantulan gelombang yang terjadi diakhir langkah pembilasan dapat diatur hingga memungkinkan terjadinya tekanan yang optimal didalam pipa gas buang dan selanjutnya pada silinder. Karena ketidak sesuaian di atas akan mempengaruhi efisiensi pembilasan dan daya yang dihasilkn oleh engine (N . Petrovsky,1967)

• Exhaust System

Adalah sistem perpipaan yang bertujuan untuk mengalirkan fluida gas dari hasil pembakaran mesin untuk dikeluarkan kebagian luar dari ruang kamar mesin, meredam kebisingan dan juga untuk mengurangsi pencemaran gas buang. Pada proses hasil dari pembakaran maka pasti terdapat sisa pembakaran yaitu, hydrocarbons (fuel), carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen oxides, sulfur dioxide, phosphorus atau juga terdapat moekul dari logam berat seperti molybdenum, semuanya itu berupa gas dan selanjutnya dibawah tekanan yang tinggi maka gas yang mempunyai suhu yang tinggi itu akan didorong oleh piston masuk kebagian exhaust manifold, biasanya exhaust manifold terbuat dari cast iron, stainless steel atau fiberglass. www.nsxprime.com

Dalam desain sistem exhaust system maka harus dipertimbangkan temperatur gas buang yang dihasilkan mesin, kekuatan getaran, lingkungan dan juga harus memenuhi standard yang mengatur tentang desain exhaust system. Sambungan pada exhaust sistem juga harus mampu menahan kemungkinan terjadinya keretakan. Dalam pengoperasiannya exhaust system harus mempuyai ketahanan untuk mengalirkan fluida gas dengan temperatur yang tinggi, untuk beberapa engine yang besar temperatur gas buang bisa mencapai 350 ^oF, sehingga desain exhaust pipe didesain bisa tahan pada temperatur 800 ^oF (www.wipo.int) untuk menjaga supaya exhaust pipe tetap bisa mengalirkan gas buang tersebut dengan baik dan aman.

• Motor Diesel

Motor diesel sebagai motor bakar dalam merupakan salah satu alternatif sumber tenaga yang banyak dipakai pada saat ini terutama untuk pemenuhan beban yang relatif besar. Untuk mendapatkan daya maksimal dari motor diesel sangat bergantung pada mekanisme, desain dan proses fisik maupun kimiawi saat pembakaran dari motor itu sendiri. Berdasarkan kekomplekan di atas maka langkah yang paling baik untuk mendapatkan daya keluaran yang maksimal dari sebuah motor diesel pada saat dioprasikan yaitu dengan memahami karakteristik motor diesel itu sendiri.