Mesin Turbin Gas vs Mesin Reciprocating (Mesin Piston)
Seperti semua mesin lainnya, pesawat membutuhkan sumber daya untuk beroperasi, terutama untuk menghasilkan daya dorong yang diperlukan untuk menggerakkan pesawat ke depan. Dari upaya awal mesin reciprocating bekerja pada bensin digunakan untuk penerbangan bertenaga.
Penerbangan bertenaga udara pertama di dunia yang lebih berat dari pada dibuat oleh Wright Flyer I, dan ditenagai dengan mesin piston berpendingin air 4 silinder tunggal yang menghasilkan 12 tenaga kuda maksimal. Sampai Perang Dunia II, setiap pesawat ditenagai dengan mesin reciprocating / piston.
Pada tahap akhir Perang Dunia II, Jerman menggunakan mesin jet untuk menggerakkan pesawat, dan negara-negara lain segera menyusul. Meskipun konsep dan desainnya telah dikembangkan sejak tahun 1930-an, keberhasilan implementasi mesin jet baru muncul setelah berakhirnya Perang Dunia II.
Sejak saat itu karena banyaknya keunggulan dibandingkan mesin reciprocating, mesin jet dan variannya telah menjadi bentuk utama pembangkit listrik untuk pesawat terbang.
Lebih lanjut tentang Mesin Reciprocating (Mesin Piston)
Mesin bolak-balik, juga dikenal sebagai mesin piston, adalah mesin dengan piston bolak-balik, yang mengubah energi panas dari proses pembakaran menjadi kerja mekanis, seperti kerja poros. Jenis mesin utama yang digunakan pada pesawat terbang didasarkan pada pembakaran bahan bakar fosil dan disebut mesin pembakaran dalam.
Mekanik mesin adalah menggerakkan poros yang terhubung ke mekanisme silinder piston dengan menciptakan tekanan besar di dalam silinder. Tergantung pada cara silinder diatur di sekitar poros, mereka dikategorikan ke dalam kategori Lurus (vertikal), putar, radial, tipe-V, dan berlawanan secara horizontal.
Jenis mesin yang disebutkan di atas beroperasi pada siklus Otto, dan digunakan di sebagian besar pesawat pada awal abad ke-20. Biasanya mereka digunakan untuk menggerakkan baling-baling, yang menghasilkan daya dorong. Setiap pesawat yang beroperasi dengan mesin piston memiliki kecepatan maksimum yang relatif rendah, dan daya yang dihasilkan oleh mesin tersebut relatif lebih kecil daripada mesin jet. Alasannya adalah bahwa rasio kekuatan terhadap berat mesin piston sangat rendah dan, jika lebih banyak daya diperlukan, ukuran mesin harus ditingkatkan dan itu meningkatkan berat keseluruhan pesawat, yang tidak diinginkan untuk pesawat terbang. Desain dan produksi mesin piston tidak terlalu rumit dan membutuhkan perawatan yang lebih sedikit dan biaya mesin piston juga rendah.
Lebih lanjut tentang Mesin Turbin Gas
Mesin turbin gas atau sederhananya turbin gas adalah mesin pembakaran dalam, menggunakan gas seperti udara sebagai fluida kerjanya. Aspek termodinamika pengoperasian turbin gas idealnya dimodelkan oleh siklus Brayton. Mesin turbin gas bekerja berdasarkan komponen putar dan, oleh karena itu, memiliki fluida kerja yang mengalir terus menerus melalui mesin baik dalam arah radial atau aksial. Mereka adalah komponen utama yang mendasari mesin jet.
Komponen utama mesin turbin gas adalah kompresor, ruang bakar, dan turbin, dan terkadang, nosel. Mereka beroperasi dengan membawa fluida kerja ke keadaan termodinamika yang berbeda dan mengekstraksi kerja poros atau dorongan pada knalpot. Jika daya dorong yang dihasilkan dari knalpot digunakan, itu dikenal sebagai mesin turbo jet; jika turbin mengekstrak sebagian dari pekerjaan dan menggerakkan kipas, itu dikenal sebagai mesin turbofan. Jenis mesin yang mengekstraksi hampir semua pekerjaan sebagai kerja poros turbin dikenal sebagai mesin turboshaft; jika baling-baling digerakkan oleh poros, disebut mesin turbo prop.
Ada banyak varian turbin gas, yang dirancang untuk tugas tertentu. Mereka lebih disukai daripada mesin lain (terutama mesin reciprocating) karena rasio daya terhadap berat yang tinggi, getaran yang lebih sedikit, kecepatan operasi dan keandalan yang tinggi.
Apa Perbedaan Turbin Gas dan Mesin Reciprocating (Mesin Piston)?
• Mesin piston memiliki mekanisme reciprocating (ke dan dari gerakan) sedangkan mesin turbin gas memiliki mekanisme putar.
• Keduanya menggunakan udara sebagai fluida kerja, tetapi aliran di turbin gas kontinu sedangkan mesin reciprocating memiliki aliran terputus-putus.
• Rasio daya terhadap berat mesin turbin gas jauh lebih tinggi daripada mesin reciprocating.
• Turbin gas memiliki desain dan manufaktur yang canggih, sedangkan mesin reciprocating lebih sederhana dalam desain dan lebih mudah untuk diproduksi.
• Perawatan mesin reciprocating lebih sederhana dan harus sering dilakukan, sedangkan perawatan mesin turbin gas rumit, tetapi inspeksi dan perawatan dilakukan dengan interval yang lebih lama.
• Mesin turbin gas atau variannya mahal, sedangkan mesin reciprocating relatif murah.
• Mesin turbin gas menggerakkan pesawat besar dan kuat seperti jet tempur militer atau pesawat komersial, tetapi mesin piston digunakan pada pesawat yang lebih kecil dan jarak pendek.
