Pengertian Auxiliary Power Unit (APU)
Auxiliary Power Unit (APU) adalah suatu gas turbine engine, yang menghasilkan
tenaga electric dan pneumatic. Tenaga pneumatic yang dihasilkan oleh APU
bertekanan sebesar 40 psi dengan temperature 3900 F – 4400 F sedangkan tenaga electric pada APU yang dihasilkan sebesar 115v
AC
GAMBAR 1.
Saat on ground APU dapat menghasilkan electric dan pneumatic dalam waktu yang bersamaan, saat pesawat in flight APU yang digunakan secara
bergantian, pada ketinggian 10000 ft atau 3050 m APU bisa menggunakan tenaga pneumatic
dan electrical, pada ketinggian
10000 ft – 17000 ft atau 3050 – 5200 m hanya satu tenaga yang digunakan electrical atau pneumatic, dan pada ketinggian 17000 ft – 35000 ft atau 5200 m-
10700 m hanya tenaga electrical yang
digunakan. Biasanya APU digunakan
ketika pesewat on ground dan jarang
dipakai ketika pesawat in flight,
karena supply pneumatic dan electrical sudah didapatkan dari engine.
Prinsip Kerja APU
Sistem kerja APU pada dasarnya hampir sama cara kerjanya dengan engine pada pesawat yaitu tiga proses kerja. Proses kompresi (compression), proses pembakaran (ignition) dan ekspansi (expansion).
Ketiga operasi APU ini masing-masing
terjadi di air intake, kompresor (compressor), ruang bakar (combustion chamber), turbine dan exhaust.
Kompresor
berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara atmosfir yang masuk ke
dalam kompresor di mana temperatur udara tersebut juga naik. Udara bertekanan
dari kompresor ini masuk kedalam ruang bakar (combustion chamber). Bahan bakar disemprotkan ke dalam combustion chamber yang di dalamnya
terdapat udara bertekanan dan kemudian dinyalakan dengan suatu alat penyala (igniter) hingga terbakar.
Kompresor dan combustion chamber menghasilkan media
kerja dengan energi yang tinggi, kemudian melakukan ekspansi dalam suatu turbine gas dan menghasilkan gaya poros.
Media kerja adalah gas yang dipergunakan untuk menghasilkan kerja pada turbine yaitu gas hasil pembakaran di
dalam ruang bakar. Dalam unit ini, energi kimia dari bahan bakar dirubah
menjadi energi panas, kemudian dirubah menjadi energi mekanis.
Fungsi dan Proses Terjadinya Listrik
Fungsi listrik di pesawat terbang yaitu untuk
mensuplai pengapian (ignition) dalam
pembakaran campuran udara dan fuel untuk
mengoperasikan engine, penyalaan
lampu, instrument, navigation, dan communication. Dasar pemikiran listrik dimulai dari teori elektron
menyatakan bahwa benda merupakan zat yang terdiri molekul dari bagian terkecil
yang disebut atom. Atom merupakan partikel terkecil dari semua unsur yang sudah
tidak dapat dibagi lagi secara kimia.
Gambar 2 APU GTCP 85-129.
1. Ignition System
Ignition
system berfungsi menciptakan percikan bunga api pada igniter plug sebagai pemicu terjadinya
pembakaran campuran udara dan fuel pada
combustion chamber. Ignition system merupakan bagian yang
sangat vital pada Auxiliary Power Unit (APU)
Gas Turbine Compressor Power (GTCP)
85-129, karena tanpa sistem pengapian, pembakaran campuran udara dan fuel pada combustion chamber tidak akan pernah terjadi.
APU
ignition terdiri dari ignition
unit, igniter plug dan igniter cable. Tiga komponen tersebut
harus selalu dalam kondisi yang baik, jika salah satu komponen tersebut rusak
atau tidak bekerja dengan baik, maka hal inilah yang menyebabkan kegagalan
fungsi ignition system. Komponen location ignition unit, igniter plug dan igniter cable ditunjukkan pada Gambar 3.
gambar
3. Komponen location ignition unit, igniter plug dan igniter cable
(Sumber: Aircraft
Maintenance Manual Boeing 737-300/400/500).
2. Ignition Unit
Ignition unit berfungsi untuk
mengubah 28 Vdc menjadi arus listrik yang besar. Ignition unit terdiri dari transformer, vibrator, rectifier, booster coil dan capacitor. Gambar ignition
unit ditunjukkan pada Gambar 4. Ignition
unit dipasang pada turbine plenum posisi
six o’clock. Lokasi ignition
unit Di tunjukan pada gambar 3.
Gambar 4. Ignition Unit
(Sumber:
Aircraft Training Manual Boeing 737-300/400/500)
Gambar 5. Igniter plug
(Sumber: Aircraft
Training Manual Boeing 737-300/400/500)
3. Igniter Plug
Igniter
plug memberikan spark yang
besar dengan energy sekitar 18.000
volt untuk membakar campuran fuel dan
udara di combustion chamber. Igniter plug dipasang di sisi depan dari
combustion chamber seperti pada
Gambar 5. Igniter plug terdiri dari outer casing, center electroda dan ceramic
isulator. Spark dari igniter plug berupa electrik yang dihasilkan oleh center
electroda yang dihubungkan dengan igniter
cable. Gambar igniter plug ditunjukkan
pada Gambar 5.
4. Igniter Cable
Igniter cable memasok jalur low-resistance antara ignition unit dan
igniter plug, igniter cable
berfungsi
sebagai pengantar arus listrik yang disediakan ignition unit menuju igniter
plug.
Cara Kerja
Ignition
system di Auxiliary Power Unit
(APU) Gas Turbine Compressor Power (GTCP)
85-129 bekerja secara otomatis selama proses starting APU, ditunjukkan pada Gambar 6 ketika APU engine mencapai rpm 10% ignition system energize dan ignition system de-energize ketika APU engine mencapai 95%, untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada gambar system
schematic manual yang ada di lampiran.
Pada saat 10% rpm atau sekitar ±
4.200 rpm APU engine, ignition unit energized, vibrator mensuplai 28 Vdc yang di transmitted ke transformer, transformer bekerja
menambah voltage dan mengirimkannya
melalui rectifier ke storage capacitor. Pada saat storage capacitor telah terisi penuh
akan mengeluarkan gelombang arus intensitas tinggi ke primary winding dari booster
coil, dan secondary winding dari booster coil akan mensuplai gelombang
arus ke igniter cable, kemudian igniter cable mengirimkan arus tersebut
menuju center electrode dari igniter plug yang menghasilkan 4-5 spark perdetik dengan energi sekitar
18.000 volt untuk membakar campuran
udara dan fuel didalam combustion
chamber.
Pada saat 95% rpm atau sekitar ±
39.900 rpm APU engine, ignition system de-energize secara otomatis, karena pada kondisi itu didalam combustion chamber mempunyai suhu yang
tinggi dan tidak memerlukan lagi spark dari
igniter plug untuk membakar campuran
udara dan fuel secara continue (Sumber: Aircraft Maintenance Manual Boeing 737-300/400/500).
Gambar 6. Auxiliary Power Unit (APU) start sequence
(Sumber: Aircraft Maintenance Manual Boeing 737-300/400/500)
