Turbocharger Sudah Menjadi Bagian Integral Dari Mesin Modern

08/03/2021

Perawatan dan service

5 menit

Perangkat induksi paksa jenis turbocharger saat ini sudah menjadi kebutuhan penting seiring dengan perkembangan teknologi otomotif modern dalam bidang mesin

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.

Foto mesin Hurricane Jeep

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)

Gambar FGT

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)

Gambar VGT

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

gambar twin scroll turbo

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

gambar twin turbo

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.  

gambar sequential twin turbo

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.

gambar twin turbo paralel

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

gambar twin scroll VGT

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

gambar turbo listrik

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.   

>>> Merawat Mesin Turbo? Ini Yang Wajib Diperhatikan

Sudah makan asam garam jadi wartawan, mulai dari wartawan kampus sejak 1988, dan jadi wartawan bidang otomotif sejak 1995. Pernah menulis untuk beberapa media top mulai dari koran, majalah dan tabloid. Tahun 2021 ia menulis untuk Cintamobil.com.

 
back to top