Cara Kerja Mesin Uap
Mesin uap adalah jenis mesin pertama yang digunakan pada industri hingga kendaraan. Dan sampai sekarang, ditengah canggihnya teknologi ternyata mesin uap juga masih diaplikasikan. Lalu, bagaimana cara kerja mesin uap ?
Di video
ini kita akan mensimulasikan proses kerja mesin uap.
Mesin uap adalah sebuah mesin penghasil tenaga mekanis yang berasal dari tekanan uap. Mesin yang mulai dikembangkan sejak tahun 1600 an ini, banyak diterapkan terutama pada penggerak lokomotif uap sampai sebagai penggerak turbin pada PLTU.
Ini, adalah
model mesin uap sederhana. Secara umum, mesin uap dibagi menjadi dua bagian.
Yakni bagian boiler dan bagian converter. Bagian boiler, berfungsi untuk
menyediakan bahan bakar untuk mesin uap yakni uap bertekanan tinggi, sementara
bagian converter bertugas untuk mengubah uap panas menjadi energi mekanis.
Pertama kita bahas dulu bagian converternya.
Bisa anda
lihat, disini kita akan menemui piston yang terletak didalam silinder yang
tertutup.
Piston ini
terhubung ke batang penghubung, batang penghubung akan menghubungkan piston
dengan roda. Batang penghubung ini, punya semacam engsel. Sehingga, gerakan
maju mundur piston didalam silinder bisa dikonversi menjadi gerakan rotasi pada
roda.
Lalu
dibagian atas silinder, terdapat dua saluran. Saluran tersebut, terhubung ke
silinder sekunder yang punya bentuk lebih kecil. Lalu didalam silinder sekunder
ini, juga diletakan piston. Namun bentuk pistonnya berbeda, seperti yang anda
lihat, bentuk piston punya dua bagian yang dihubungkan oleh sebuah batang.
Lalu, ada juga batang penghubung yang menghubungkan piston sekunder dengan
roda.
Dengan
mekanisme seperti ini, gerakan putaran pada roda akan membuat kedua piston
bergerak maju mundur. Dan itu juga berlaku sebaliknya.
Di silinder
sekunder, terdapat tiga lubang. Dibagaian tengah, terdapat lubang intake. Ini
terhubung ke saluran intake. Fungsinya untuk memasukan uap panas ke mesin. Lalu
di kedua sisi samping terdapat lubang exhaust. Lubang ini akan disatukan dalam
saluran exhaust untuk membuang uap yang telah digunakan.
Jadi uap
panas dari bagian boiler akan disalurkan ke saluran input ini. Saluran input,
terhubung ke lubang intake yang berada ditengah silinder sekunder. Sehingga uap
tersebut dapat masuk ke bagian dalam piston sekunder. Nah dalam posisi seperti
ini, uap akan masuk ke area depan piston utama. Tekanan tinggi yang terkandung
pada uap panas akan mendorong piston untuk bergerak ke belakang. Gerakan piston
akan membuat roda berputar.
Nah ketika
piston utama sampai ke posisi belakang, piston sekunder tertarik untuk gerak ke
balakang. Nah dalam posisi ini, uap panas dari tengah piston sekunder gantian
masuk ke area belakang piston. Sementara uap yang sebelumnya ada didepan piston
utama, keluar melalui lubang exhaust yang terdapat pada silinder sekunder.
Jadi dalam
mesin uap, uap panas akan dimasukan ke sisi kanan dan kiri piston utama secara
bergantian. Lalu mekanisme piston sekunder, berfungsi layaknya katup yang mampu
membagi antara uap panas dan uap residu agar bisa keluar masuk ke silinder
utama dengan waktu yang pas. Sehingga, Tekanan tinggi pada uap tersebut akan
mendorong piston. Hal itu menciptakan gerakan piston yang bolak balik secara
otomatis.
Sekarang ke
bagian boilernya. Boiler ini merupakan ketel air raksasa yang didalamnya ada
air yang dipanaskan. Air ketika dipanaskan, akan menguap. Uap ini selain panas,
tekanannya juga naik. Didalam ketel, uap tersebut diisolasi atau tidak boleh
bocor ke luar. Ini demi menjaga tekanannya tetap tinggi. karena seperti yang
saya katakan sebelumnya, bahan bakar mesin uap ini berasal dari tekanan tinggi
yang terkandung pada uap panas ini.
Lalu untuk
memanaskannya, ada beberapa cara. Yang paling umum adalah dengan menggunakan
pembakaran batu bara. Contohnya pada lokomotif uap dan PLTU. Itu menggunakan
batubara yang dibakar untuk memanaskan ketel air.
Selain itu,
ada juga yang menggunakan panas bumi dan reaktor nuklir untuk memanaskan ketel
air ini.
Itulah
animasi bagaimana proses kerja pada mesin uap. Subscribe channel animasi teknik
dan nantikan video animasi lainnya.