Fungsi dan cara kerja turbocharger

Fungsi dan Cara Kerja Turbocharger

Pendahuluan
Turbocharger adalah perangkat yang sering digunakan dalam mesin pembakaran internal untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja. Teknologi ini telah diaplikasikan luas pada berbagai jenis kendaraan, mulai dari mobil penumpang hingga truk besar serta kapal laut maupun pesawat terbang. Turbocharger bekerja dengan prinsip yang cukup sederhana namun sangat efektif dalam meningkatkan kinerja mesin. Dalam artikel ini, kita akan membahas fungsi dan cara kerja turbocharger secara mendetail.

Fungsi Turbocharger
Meningkatkan Daya Mesin
Fungsi utama turbocharger adalah untuk meningkatkan daya atau tenaga mesin. Turbocharger mampu membuat mesin kecil menghasilkan tenaga yang setara dengan mesin yang lebih besar. Ini mencapai melalui pressurisasi udara yang masuk ke dalam ruang pembakaran yang memungkinkan jumlah bahan bakar yang lebih banyak terbakar dan menghasilkan daya yang lebih besar.

Meningkatkan Efisiensi Bahan Bakar
Dengan membakar bahan bakar lebih efisien, turbocharger juga mampu meningkatkan rasio efisiensi bahan bakar. Aliran udara yang compressed memungkinkan pembakaran yang lebih sempurna, mengurangi sisa bahan bakar yang tidak terbakar dan gas buang berbahaya.

Reduksi Emisi
Turbocharger juga berkontribusi dalam pengurangan emisi gas buang. Sistem ini memastikan pembakaran yang lebih lengkap dari bahan bakar, sehingga mengurangi emisi gas seperti CO, HC, dan NOx. Beberapa turbocharger modern bahkan dilengkapi dengan teknologi “Variable Geometry” yang membantu mengoptimalkan aliran udara sesuai dengan kebutuhan mesin.

Mengurangi Ukuran Mesin
Aplikasi turbocharger membuat produsen kendaraan bisa menggunakan mesin yang lebih kecil tanpa mengorbankan performa. Mesin yang lebih kecil berarti bobot kendaraan yang lebih ringan, yang pada akhirnya berkontribusi pada konsumsi bahan bakar yang lebih rendah dan efisiensi keseluruhan yang lebih baik.

READ  Cara merawat mobil yang jarang digunakan

Komponen Turbocharger
Turbin
Komponen ini berada di sisi knalpot mesin. Turbin ini berfungsi menangkap energi dari gas buang yang dikeluarkan oleh mesin. Aliran gas buang memutar turbin, yang pada gilirannya juga memutar kompresor.

Kompresor
Kompresor terletak di sisi intake dan berfungsi meningkatkan tekanan udara yang masuk ke ruang bakar. Ketika turbin berputar, ia juga menggerakkan kompresor melalui sebuah poros yang menghubungkan keduanya.

Housing atau Rumah
Housing adalah komponen yang menampung turbin dan kompresor, serta mengarahkan aliran udara dan gas buang ke tempat yang tepat. Housing ini biasanya terbuat dari material yang tahan panas tinggi dan tekanan tinggi.

Bearing dan Shaft
Antara turbin dan kompresor terdapat shaft yang menghubungkan keduanya. Untuk mengurangi gesekan dan keausan, shaft ini dipasang pada bearing, biasanya bearing tipe bola atau journal bearing yang mendapatkan pelumas dari saluran oli mesin.

Wastegate
Komponen ini merupakan katup yang mengatur aliran gas buang yang lewat ke turbin. Tujuannya adalah untuk mengontrol kecepatan turbin dan mencegah overboost atau tekanan berlebihan yang dapat merusak mesin.

Cara Kerja Turbocharger
Prinsip Dasar
Turbocharger berfungsi dengan memanfaatkan energi dari gas buang mesin yang umumnya akan hilang begitu saja. Energi gas buang ini digunakan untuk memutar turbin yang terhubung dengan kompresor melalui sebuah poros. Kompresor ini kemudian menekan udara masuk ke ruang bakar.

Proses Detail
1. Gas Buang dari Mesin : Ketika mesin beroperasi, gas buang yang dihasilkan dari pembakaran masuk ke dalam manifold knalpot dan diteruskan ke turbin turbocharger.
2. Putaran Turbin : Gas buang ini memutar bilah-bilah turbin, yang terhubung langsung ke kompresor via poros.
3. Kompresi Udara Masuk : Kompresor, yang bergerak berkat putaran turbin, menekan udara yang masuk melalui intake. Udara ini kemudian disalurkan ke intercooler.
4. Intercooler : Beberapa sistem turbocharger menggunakan intercooler untuk mendinginkan udara yang telah ditekan. Udara yang lebih dingin ini lebih padat dan mengandung lebih banyak oksigen.
5. Masuk ke Ruang Bakar : Udara bertekanan ini kemudian dikirim ke dalam ruang bakar mesin, di mana lebih banyak bahan bakar bisa dibakar lebih efisien, menghasilkan lebih banyak tenaga.
6. Kontrol dengan Wastegate : Jika tekanan udara yang dihasilkan oleh turbocharger melebihi batas yang diinginkan, wastegate akan terbuka untuk melepaskan beberapa gas buang langsung ke knalpot, melewati turbin untuk mengontrol putaran dan tekanan.

READ  Cara merawat radiator mobil agar awet

Kelebihan dan Kekurangan Turbocharger
Kelebihan
1. Peningkatan Performansi : Penambahan turbocharger dapat meningkatkan daya mesin tanpa perlu meningkatkan kapasitas mesin secara signifikan.
2. Efisiensi Bahan Bakar : Dengan pembakaran yang lebih efisien, turbocharger membuat mesin lebih hemat bahan bakar.
3. Reduksi Emisi : Sistem ini juga membantu dalam mengurangi emisi gas buang yang berbahaya.

Kekurangan
1. Lag : Terdapat jeda waktu antara saat pengemudi menginjak pedal gas dan saat turbocharger mulai memberikan dorongan tambahan.
2. Kompleksitas dan Biaya : Sistem turbocharger lebih kompleks dan mahal baik dalam hal instalasi maupun perawatan dibandingkan dengan sistem non-turbo.
3. Kebutuhan Pendinginan : Turbocharger yang bekerja dalam suhu tinggi memerlukan sistem pendingin yang efektif untuk mencegah overheating.

Inovasi dalam Teknologi Turbocharger
Inovasi terus berkembang dalam teknologi turbocharger. Salah satu yang paling signifikan adalah pengenalan Variable Geometry Turbocharger (VGT), yang memungkinkan perubahan sudut bilah turbin untuk mengoptimalkan aliran udara sesuai dengan kebutuhan mesin. Ini mengurangi lag dan meningkatkan efisiensi pada berbagai kecepatan mesin.

Selain itu, ada juga teknologi Electric Turbocharger yang menggunakan motor listrik untuk memutar kompresor, menghilangkan lag sepenuhnya dan memberikan dorongan tenaga instan.

Penutup
Turbocharger adalah teknologi yang menggabungkan daya tinggi dan efisiensi bahan bakar dalam satu paket. Dengan pemahaman mendalam tentang fungsi dan cara kerjanya, kita dapat melihat mengapa teknologi ini mendapat tempat yang begitu penting dalam dunia otomotif. Dengan inovasi yang terus berkembang, masa depan turbocharger tampak cerah, menawarkan performa yang lebih baik dan emisi yang lebih rendah.

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan komentar

Eksplorasi konten lain dari OTOMOTIF

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca