All About Turbocharger (Bag.1), Komponen dan Jenisnya

Jakarta - Meski tidak semua tahu cara kerjanya, namun siapapun yang mendengar kata ‘turbo’ pasti mengaitkannya dengan cepat. Tidak salah, nama-nama seperti Porsche 911 Turbo, Ferrari California T atau Mercedes-Benz S65 AMG Biturbo sudah tentu berarti mobil-mobil tersebut berperforma lebih baik dibanding versi standarnya. Pertanyaannya, mengapa dan bagaimana?

Makin banyaknya line-up roda 4 di Tanah Air yang menggunakan sistem forced induction ini berarti semakin menuntut para pengemudi untuk mengerti lebih dalam. Perangkat yang tadinya hanya populer di mobil dengan performa tinggi, kini hadir pada kendaraan mainstream seperti Toyota Kijang Innova Diesel, Mitsubishi Pajero Sport Dakar dan Volkswagen Golf TSI.

Ingin tahu lebih banyak soal turbo atau tertarik memasang perangkat ini? Yuk, simak ulasan OTOMOTIF. • (otomotifnet.com)

KOMPONEN

Sebelum mengerti cara kerjanya, penting untuk mengetahui apa saja yang menyusun sebuah turbocharger. Karena sejatinya sebagai pemasok paksa udara, dibutuhkan komponen yang memasukkan udara berdasarkan aliran gas buang (exhaust manifold) berupa turbin. Bentuknya berupa baling-baling dalam sebuah dome keong yang mengubah energi panas dan tekanan menjadi gaya rotasi. Besar kecilnya turbin juga menjadi penentu turbo lag.

Kemudian kompresor berupa pompa sentrifugal, tersambung via shaft dengan turbin berfungsi mengkompresi udara hingga bertekanan lebih tinggi dan menciptakan boost. Yang menjadi tuan rumah adalah center housing rotating assembly atau CHRA, terbuat dari material yang harus tahan dari tekanan dan panas yang ditimbulkan oleh lebih dari 100.000 rpm putaran turbin.

Selanjutnya bagian yang mendinginkan udara panas terkompresi bertekanan adalah intercooler, yang memiliki cara kerja mirip dengan radiator. Semakin tinggi boost yang diciptakan, tentu intercooler perlu semakin baik mendinginkan udara panas bertekanan tinggi tersebut.

Terakhir adalah pelindung yang mencegah semua komponen di atas hancur bertebaran ketika menerima udara dengan tekanan dari kinerja mesin di atas yang dapat diterima turbo. Disebut wastegate, tugasnya membuang udara dari exhaust manifold yang dinilai akan menghasilkan boost berlebihan pada turbo. Sedangkan blow-off valve lebih berfungsi untuk membuang udara setelah terkompresi.•

JENIS

Bingung bedanya emblem-emblem VNT, VGT atau twin-turbo? Tenang, semua itu ada artinya. Berdasarkan jenisnya, turbocharger dibagi menjadi dua yaitu Journal Bearing dan Ball Bearing.

Bearing yang dimaksud terdapat pada shaft penghubung turbin dengan kompresor, bagian yang dapat berputar hingga lebih dari 150.000 rpm, sehingga membutuhkan ketahanan yang luar biasa. “Tipe journal bearing dipakai untuk aplikasi turbo pada mobil produksi, kelebihannya adalah daya tahannya,” lanjut pria yang akrab disapa Teddy.Karena termasuk fluid bearings, jenis ini menggunakan cairan yang selalu melubrikasikan shaft untuk mendinginkannya.

Sedangkan ball bearing menggunakan material yang lebih kompleks, sehingga bisa mengatasi kecepatan putar dan panas dari shaft lebih baik dibanding cairan pada journal bearing. “Tipe ini biasanya dipakai untuk kompetisi karena lebih minim friksi sehingga spooling lebih cepat, namun bila rusak harus diganti. Dengan turbine wheel dan compressor wheel yang sama saja, jenis ball bearing bisa spool lebih cepat, minimum 250 rpm dibanding journal bearing.

Sedangkan bila melihat dari bagaimana udara masuk ke turbin, terdapat 2 jenis turbo yang berbeda dari versi standar. Pertama adalah Variable Geometry Turbo (VGT) atau Variable Nozzle Turbo (VNT). “Pada Toyota Fortuner yang sudah menggunakan VNT, besar dan kecepatan gas buang yang menggerakkan turbin bisa diatur dan tidak hanya bergantung pada rpm mesin, sehingga efektifitas turbo lebih baik pada semua rpm dan load mesin,” jelas Dadi Hendriadi, General Manager Technical Service Division PT. Toyota Astra Motor (TAM).

Penggunaan turbo jenis ini membutuhkan lebih banyak komponen, dimana ECU harus mengontrol VNT/VGT yang dapat mengubah sudut baling-baling (vane) pada turbin hingga dapat menerima gas buang pada range yang lebih besar. “Positifnya, turbo lag lebih kecil karena respon yang cepat dan keluaran turbo hampir sama di kebanyakan tingkat rpm mesin, menghasilkan kurva torsi yang rata,” lanjut Dadi.

Kemudian turbin bervariabel ini terdapat jenis yang dapat dioperasikan via motor dan vakum. “Contoh yang pakai motor itu VNT di Fortuner dan Hilux, keuntungannya lebih presisi pada tiap rpm. Sedangkan yang vacuum operated masih terdapat spike, contohnya di Nissan Navara dan Mitsubishi Pajero Sport Dakar,” jelas Teddy.

Lalu jenis yang kedua adalah twin-scroll, biasa digunakan di BMW modern. Pada mesin 4-silinder, terdapat dua jalur dari exhaust manifold yang menyesuaikan dengan ritme kerja silinder, menjadikan gas buang masuk ke turbin lebih cepat secara bertahap dan meminimalisir turbo-lag. •