Saat ini, turbocharger sudah menjadi kebutuhan seiring perkembangan teknologi otomotif modern. Boleh disebut turbocharger sudah menjadi bagian integral dari mesin modern. Selain memaksimalkan performa mesin berkapasitas kecil, mengoptimalkan proporsi antara performa dan efisiensi, juga menghasilkan akselerasi responsif melalui doping ekstra pada mesin. Secara teknis, turbocharger memiliki dua bagian utama yakni turbin dan kompresor yang terpasang pada poros yang sama.
Jeep Wrangler jadi salah satu SUV yang pakai mesin turbo
Bagian turbin terpasang pada exhaust manifold mesin dan bertugas memutar kompresor yang memampatkan tekanan udara serta memasukkannya ke dalam ruang bakar. Selanjutnya, ECU membaca sinyal pertambahan udara melalui air-flow sensor dan menugaskaninjektor untuk menginjeksikan lebih banyak bahan bakar ke dalam ruang bakar mesin. Hasil akhirnya, tenaga dan torsi melesat tinggi untuk memaksimalkan performa. Dan inilah sekelumit tentang turbocharger yang dihimpun tim Cintamobil.com.
>>> Intip Teknologi Turbo di Mobil Daihatsu, Segera Diterapkan di Indonesia?
FGT (Fixed Geometry Turbine)
Fixed Geometry Turbine, efektif pada kondisi kerja tertentu
Sebelum ada VGT, yang lebih dulu eksis adalah FGT (fixed geometry turbine). Menilik namanya, FGT mengacu pada bilah turbin dengan sudut yang tetap sehingga kinerjanya hanya efektif pada kondisi tertentu (rpm tertentu) ketika hembusan gas buang sudah cukup kuat bagi turbo untuk mencapai spool up. Salah satu ciri FGT adalah kinerja pada putaran tertentu semisal 300 Nm pada 3.000 rpm. Di bawah 3.000 rpm, mesin terasa seperti tidak bertenaga karena turbocharger belum menghasilkan boost yang optimal.
VGT (Variable Geometry Turbine)
Variable Geometry Turbine, bilah turbin bekerja fleksibel
Solusi untuk mengatasi kelemahan FGT adalah VGT yang dilengkapi bilah turbin dengan kemampuan mengatur sudut secara variabel. Dengan demikian, VGT mampu bekerja optimal pada kondisi flow rate gas buang yang bervariasi mulai putaran rendah hingga putaran tinggi. Berbekal sudut bilah variabel maka turbocharger jenis VGT mampu bekerja pada rentang putaran mesin yang relatif lebar. Salah satu ciri turbocharger jenis VGT adalah torsi yang berkarakter flat seperti 300 Nm pada 2.000 rpm - 4.000 rpm. Penerapan teknologi VGT memungkinkan para engineer untuk mereduksi gejala turbo lag pada putaran rendah. Contoh mobil yang mengadopsi VGT adalah Mitsubishi Pajero Sport.
Twin-Scroll Turbocharger
Twin Scroll Turbocharger, lubang ganda untuk kinerja optimal
Twin-Scroll Turbocharger mengacu pada teknik khusus untuk memaksimalkan penyaluran gas buang menuju turbin. Tujuan akhirnya sama seperti penerapan VGT untuk mengoptimalkan rentang kerja turbo pada rpm yang lebih lebar dan memungkinkan turbo bekerja pada rpm rendah. Ciri khusus Twin-Scroll Turbocharger berupa dua saluran pada bagian dalam rumah turbin dan dilengkapi katup yang bisa dibuka-ditutup sesuai kebutuhan. Pada rpm rendah, aliran gas buang hanya melalui satu saluran turbin. Selanjutnya pada rpm tinggi, katup tersebut akan membuka semua saluran rumah turbin sehingga turbo bekerja secara normal. Kelebihan Twin-Scroll Turbocharger adalah satu turbocharger yang bekerja seperti dua turbocharger sehingga lebih efisien dalam berbagai hal.
Twin-Turbocharger
Twin turbocharger, satu mesin dua turbo
Sesuai namanya, twin turbo mengacu pada sepasang turbo yang terpasang pada sistem gas buang mesin. Secara umum, ada dua macam konfigurasi twin turbo mulai dari Parallel dan Sequential yang disesuaikan dengan kebutuhan operasional mesin tersebut.
Twin Turbo Sequential, dua turbo berbeda spesifikasi
- Sequential Turbocharging
Konfigurasi Sequential Turbocharger berarti terdapat dua turbo yang berbeda ukuran (kecil dan besar). Turbo kecil berfungsi pada rpm rendah ketika hembusan gas buang masih pelan sehingga efektif untuk mereduksi gejala turbo lag. Sejalan kenaikan putaran mesin dan hembusan gas buang semakin kencang, turbo kecil mengalihkan tugas kepada turbo besar. Pada rpm tengah (mid rpm range), turbo besar sudah bekerja untuk menjaga boost tetap optimal.
Twin Turbo Paralel, turbo ganda dengan spesifikasi sejenis
Saat rpm (putaran mesin) tinggi, kedua turbo (kecil dan besar) bekerja secara simultan untuk memaksimalkan boost. Secara teknis, konfigurasi Sequential Turbocharger menawarkan keunggulan berupa rentang kerja yang sangat lebar mulai putaran rendah, menengah hingga tinggi. Sebaliknya, konfigurasi Sequential Turbocharger tergolong rumit dari segi konstruksi dan mekanisme kerja sehingga hanya digunakan pada mobil performa tinggi dan mobil high-end luxury.
- Parallel Turbocharging
Twin Scroll VGT = dua lubang + bilah fleksibel
Konfigurasi Parallel Turbocharging merujuk pada dua turbo yang digunakan pada mesin-mesin V (V6, V8, V10, V12) karena kesulitan mengatur turbo tunggal untuk mesin dengan silinder banyak. Dua turbo tersebut melayani dua baris silinder dengan pengaturan satu turbo untuk satu baris silinder. Dalam konfigurasi ini, kedua turbo memiliki spesifikasi yang sama untuk menjamin keseragaman kerja mesin.
Twin-Scroll Variable Turbocharger
Dari namanya sudah langsung diketahui kalau turbo ini memadukan karakter VGT dan twin-scroll turbo. Secara teknis, sistem kerja Twin-Scroll Variable Turbocharger sama seperti Twin-Sroll Turbocharger yang didukung bilah turbin fleksibel (VGT). Twin-Scroll Variable Turbocharger memiliki respons yang lebih instant dan pada semua rentang putaran mesin tersedia boost secara optimal. Karena teknologinya mahal, pemakaian Twin-Scroll Variable Turbocharger relatif terbatas pada mobil-mobil performa tinggi.
Electrically-Assisted Turbocharger
Electrically Assisted Turbocharger, dibantu motor listrik pada putaran rendah
Kemajuan teknologi elektronik otomotif kini juga sudah memasuki turbo. Sebagai contoh, untuk memutar bilah turbin pada putaran rendah ketika aliran gas buang masih lambat, digunakan motor listrik yang didukung daya listrik dari baterai. Kemudian saat aliran gas buang semakin kencang sejalan kenaikan putaran mesin, motor listrik bisa dimatikan dan turbo melakukan tugasnya secara normal.