Memahami Cara Kerja Turbocharger pada Mobil

Pada mesin konvensional (Naturally Aspirated), udara masuk ke mesin dari kevakuman yang dihasilkan oleh pergerakan piston. Lain halnya dengan dengan turbo, putaran bilah kipas pada turbo akan menyedot dan memampatkan udara kemudian memasukkannya secara paksa ke ruang bakar. Cara kerjanya sama dengan kompressor angin.

Sekarang ini, hampir semua mesin diesel sudah mengadopsi turbo, sedangkan pada mesin bensin sudah cukup banyak juga yang mengadopsi. Turbo dapat meningkatkan tenaga secara signifikan, sebagai contoh, pada ford ecoboost yang hanya bermesin 1000 cc sanggup menghasilkan tenaga 125 HP, bahkan lebih besar dari Honda Jazz GK5 Naturally Aspirated berkapasitas 1500 cc yang hanya menghasilkan tenaga 120 HP. Seperti halnya Honda CRV Turbo berkapasitas 1500 cc dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar daripada Honda CRV Naturally Aspirated 2000 cc.

Cara Kerja Dasar pada Turbocharger

Pada mesin ber-turbo, di bagian exhaust manifold ditanamkan turbin wheel yang terhubung dengan kompressor wheel melalui sebuah shaft. Gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran akan dibuang melalui exhaust yang akan menggerakkan turbin wheel yang terhubung ke kompressor wheel sehingga kompressor wheel akan berputar.

Putaran kompressor wheel akan mengisap dan memampatkan udara kemudian dimasukkan secara paksa ke dalam ruang bakar untuk meningkatkan tekanan dan mengasilkan output tenaga yang lebih besar.

Dengan memampatkan udara dan dimasukkan secara paksa, suplai bahan bakar juga harus ikut ditingkatkan.

Baca Juga: Fungsi Intercooler pada Mesin Turbo

Turbo Intercooler dan Wastegate Valve

Kompresi udara yang dihasilkan akan meningkatkan suhu menjadi sangat tinggi, bisa mencapai 700 hingga 800 derajat celcius. Temperatur udara yang terlalu tinggi akan membuatnya memuai sehingga kerapatan udara juga berkurang. Untuk menyeimbangkan, digunakan Intercooler. Intercooler bekerja dengan prinsip yang hampir sama dengan radiator. Pemampatan udara oleh kompressor wheel akan dilewatkan Intercooler terlebih dahulu untuk mengurangi temperatur udara sebelum disalurkan ke ruang bakar. Intercooler disarankan untuk mesin turbo, khususnya untuk penggunaan yang ekstrim. Sedangkan untuk penggunaan sehari-hari masih disarankan, namun tidak wajib asalkan dengan turbo boost yang dalam batas wajar.

Seiring dengan meningkatkan gas buang, turbin wheel akan berputar lebih cepat dan tekanan udara juga akan semakin meningkat dan berlebih. Untuk mengatasinya, digunakan wastegate valve. Wategate valve sendiri adalah sebuah katup yang akan membuka pada tekanan tertentu. Ketika valve membuka, tekanan udara akan langsung di by pass untuk dibuang tanpa melalui ruang bakar.

Perbedaan Turbo pada Mesin Bensin dan Mesin Diesel

Prinsip kerja turbo pada mesin bensin dan diesel sebenarnya sama saja. Keduanya sama-sama memampatkan udara dan menyalurkannya secara paksa (Forced Induction) pada ruang bakar. Biasanya yang membedakan keduanya hanya di ukuran turbin dan kemampuan kompresinya. Ukuran turbin dan kemampuan memampatkan udara pada mesin diesel umumnya lebih besar karena karakteristik mesin diesel yang memiliki rasio kompresi yang lebih tinggi dan tidak menggunakan busi, sehingga hanya mengandalkan tekanan untuk melakukan pembakaran.

Kelebihan dan Kekurangan Turbocharger

Kenapa tidak semua mobil menggunakan turbocharger? Selain memberikan berbagai kelebihan, pemasangan turbocharger tentu juga memiliki kekurangan.

a. Kelebihan

Kelebihan utama sistem turbo adalah output tenaga yang dihasilkan. Pemamapatan udara dan forced induction akan mempercepat masuknya udara pada intake manifold. Suplai bahan bakar juga disesuaikan. Masuknya bahan bakar dan udara yang lebih banyak dan bertekanan tinggi akan menghasilkan pembakaran yang lebih efisien.

Selain itu, sistem turbo biasanya diadopsi pada mesin yang berkapasitas lebih kecil pada mobil pribadi. Pada penggunaan sehari-hari, mobil dengan mesin kecil akan lebih efisien dalam mengolah bahan bakar, namun ketika diperlukan, turbo akan membantu meningkatkan performa mobil.

b. Kekurangan

Disisi lain, dengan mengadopsi sistem turbo, maka biaya produksi akan meningkat. Selain itu, dengan adanya tambahan komponen, bertambah pula komponen yang harus dirawat.

Kekurangan lainnya adalah turbo bekerja optimal pada rpm tertentu, ketika tekanan gas buang belum cukup memutar turbo untuk memutar turbine wheel pada mencapai putaran tertentu, maka akan terasa jeda kenaikan tenaga atau biasa disebut turbolag. Jeda ini tidak terjadi pada mesin non-turbo (naturally aspirated) dan supercharger.

Baca juga: Memahami Cara Kerja Supercharger pada Mobil

Perawatan pada Sistem Turbo

Yang paling vital, hindari langsung mematikan mesin setelah menggunakannya pada rpm tinggi. Pendinginan turbo mengandalkan oli mesin dan temperatur turbo akan naik ketika bilah berputar. Jika mesin langsung dimatikan, oli akan berhenti bersirkulasi sehingga pendinginan turbo berhenti. Oli yang tidak bersirkulasi pada turbo akan mendidih dan pada jangka waktu lama akan menghasilkan kerak yang akan merusak turbo. Untuk itu, disarankan untuk memasang turbo timer agar mesin tidak langsung mati ketika kunci dicabut.

Karena oli digunakan untuk pendinginan turbo, gunakan oli yang berkualitas baik. Hindari oli yang terlalu encer. Oli yang terlalu encer tidak akan mampu melumasi turbo ketika temperaturnya tinggi. Perhatikan juga dipstick oli. Jangan sampai oli berada dibawah batas minimum.

Gunakan bahan bakar dengan Oktan Number yang sesuai. Kompresi udara yang tinggi pada ruang bakar akan membutuhkan RON yang lebih tinggi juga agar BBM tidak terbakar sebelum waktunya. RON yang terlalu rendah akan menyebabkan knocking yang juga akan merusak mesin.

Perhatikan dan periksa pipa-pipa turbo secara rutin. Pipa-pipa pada sistem turbo mengalirkan udara bertekanan tinggi. Jangan sampai ada pipa yang bocor karena akan mengurangi efisiensi turbo karena kebocoran kompresi udara.