 |
| Turbo Charger |
Sistem Turbo Charger pada mesin diesel
mobil, baik Truk maupun Bus.
Turbocharger adalah sebuah kompresor
sentrifugal yang mendapat daya dari turbin yang sumber tenaganya berasal dari
asap gas buang kendaraan. Biasanya digunakan di mesin pembakaran dalam untuk
meningkatkan keluaran tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan tekanan
udara yang memasuki mesin. Kunci keuntungan dari turbocharger adalah mereka
menawarkan sebuah peningkatan yang lumayan banyak dalam tenaga mesin hanya
dengan sedikit menambah berat.
Turbocharger ditemukan oleh seorang
insinyur Swiss Alfred Büchi. Patennya untuk turbocharger diaplikasikan untuk
dipakai tahun 1905.[1] Lokomotif dan kapal bermesin diesel dengan turbocharger
mulai terlihat tahun 1920an.
Sebuah kerugian dalam mesin bensin adalah
rasio kompresi harus direndahkan (agar tidak melewat tekanan kompresi maksimum
dan untuk mencegah knocking mesin) yang menurunkan efisiensi mesin ketika
beroperasi pada tenaga rendah. Kerugian ini tidak ada dalam mesin diesel
diturbocharge yang dirancang khusus. Namun, untuk operasi pada ketinggian,
pendapatan tenaga dari sebuah turbocharger membuat perbedaan yang jauh dengan
keluaran tenaga total dari kedua jenis mesin. Faktor terakhir ini membuat mesin
pesawat dengan turbocharger sangat menguntungkan; dan merupakan awal pemikiran
untuk pengembangan alat ini.
Komponen mesin ini memiliki tiga bagian
penting: roda turbin, roda kompressor dan rumah as. Roda turbin yang
bersudu-sudu ini berputar memanfaatkan tekanan gas buang keluar, kemudian
melalui as terputarnya roda turbin ini berputar pula roda kompressor dengan
sudu-sudunya sehingga memompa udara masuk dalam massa yang padat. Mengingat
komponen ini sering berputar melebihi 80,000 putaran per menit maka pelumasan
yang baik sangat diperlukan.
Turbocharger vs. supercharger
Berbeda dengan turbocharger, supercharger
diatur secara mekanis digerakkan oleh mesin.[2] Sabuk, rantai, poros, dan roda
gigi adalah metode umum untuk menjalankan supercharger, meletakkan beban
mekanis pada mesin. [3][4]Misalnya, pada satu tahap mesin Rolls-Royce Merlin
dengan supercharger berkecepatan tunggal, supercharger akan menggunakan tenaga
mesin sekitar 150 horsepower (). Namun manfaatnya lebih besar, karena dari
tenaga 150 hp (110 kW) untuk mendorong supercharger, mesin akan
menghasilkan tambahan 400 tenaga kuda, sehingga keuntungan bersihnya
250 hp (190 kW). Dari sinilah kelemahan utama supercharger terlihat,
karena mesin harus menahan daya keluaran bersih dari mesin ditambah tenaga
untuk menggerakkan supercharger.
Kelemahan lain dari sebagian supercharger
adalah efisiensi adiabatik lebih rendah dibandingkan dengan turbocharger
(terutama [[Supercharger model-akar]). Efisiensi adiabatik adalah ukuran
kemampuan kompresor untuk memampatkan udara tanpa menambah panas tambahan ke
udara tersebut. Proses kompresi selalu menghasilkan panas sebagai produk
sampingan dari proses itu; akan tetapi, kompresor yang lebih efisien
menghasilkan lebih sedikit panas berlebih. Supercharger model-akar menghasilkan
panas berlebih ke dalam udara daripada turbocharger. Dengan demikian, untuk
volume dan tekanan udara yang sama, udara turbocharger lebih dingin, dan
sebagai hasilnya lebih padat, maka mengandung molekul oksigen lebih banyak, dan
akhirnya dihasilkan tenaga potensial lebih besar daripada udara supercharger.
Dalam aplikasi praktis perbedaan antara keduanya dapat dramatis, dengan
turbocharger sering menghasilkan tenaga 15% sampai 30% lebih tinggi,
semata-mata hanya pada perbedaan efisiensi adiabatik.
Sebagai perbandingan, turbocharger tidak
menempatkan beban mekanik langsung pada mesin, meskipun turbocharger
menempatkan tekanan gas buang kembali pada mesin, meningkatkan kerugian
pemompaan. [2] ini lebih efisien, karena menggunakan energi yang terbuang dari
gas buang untuk menggerakkan kompresor. Berbeda dengan supercharger, kelemahan
utama dari turbocharger adalah apa yang disebut sebagai "lag" atau
"waktu spool". Ini adalah waktu antara permintaan untuk peningkatan
daya (throttle dibuka) dan turbocharger memberikan peningkatan tekanan intake,
sehingga meningkatkan daya.
Throttle lag terjadi karena turbocharger
bergantung pada penimbunan tekanan gas buang untuk menggerakkan turbin. Dalam
sistem variabel output seperti mesin mobil, tekanan gas buang saat idle,
kecepatan mesin rendah, atau throttle rendah biasanya tidak cukup untuk
menggerakkan turbin. Hanya ketika mesin mencapai kecepatan yang cukup, bagian
turbin mulai spool up, atau berputar cukup cepat untuk menghasilkan tekanan
intake di atas tekanan atmosfer.
Kombinasi turbocharger dan supercharger
dapat menghilangkan kelemahan dari keduanya.[5] Teknik ini disebut twincharger.
Sumber : Wikipedia Bahasa Indonesia
