Perbedaan Turbocharger dan Supercharger

Mesin diesel adalah adalah pesawat pembakaran dalam (Internal Combustion Engine), dimana proses pembakaran bahan bakar terjadi akibat proses kompresi/ penekanan udara didalam silinder untuk kemudian bahan bakar disemprotkan dalam bentuk kabut kepada udara yang bersuhu dan bertekanan tinggi tersebut. Dalam kinerja mesin diesel, digunakan juga turbocharger dan supercharger untuk memaksimalkan tenaga yang dihasilkan oleh mesin diesel tersebut yang nantinya berpengaruh pada torsi yang dihasilkan.

1. Turbocharger

Turbocharger merupakan sebuah peralatan, untuk menambah jumlah udara yang masuk kedalam slinder dengan memanfaatkan energi gas buang. Turbocharger merupakan perlatan untuk mengubah sistem pemasukan secara alami dengan sistem paksa. Jika sebelumnya pemasukan udara mengandalkan kevakuman yang dibentuk karena gesekan piston pada langkah isap, maka dengan turbocharger udara ditekan masuk kedalam silinder menggunakan kompresor yang diputar oleh turbin gas buang (Sukoco dan Arifin, 2008). 

Untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna, maka diperlukan tambahan udara yang dialirkan kedalam ruang selinder mesin pada sejumlah aliran bahan bakar tertentu. Bila kepekatan udara bertambah sebelum ditambahkan kedalam silinder, seluruh bahan bakar terbakar dan daya mesin bertambah. Untuk itu mesin diesel yang dilengkapi dengan turbocharger bertujuan untuk memadatkan udara masuk kedalam silinder mesin. Sehingga daya mesin lebih besar dibanding mesin dengan dimensi yang sama (Karyanto, 2000).

Turbocharger

 1.1 cara kerja Turbocharger

 Cara kerja turbocharger adalah ketika mesin mulai digerakkan maka gas buang akan memasuki rumah turbin yang berbentuk volute dengan variasi ruang yang semakin kecil dengan kecepatan yang sangat tinggi. Gas buang ini kemudian diarahkan ke nozzle sehingga kecepatan gas buang semakin tinggi. Kecepatan gas yang sangat tinggi ini akan digunakan untuk memutar turbin. Yang kemudian dibuang melalui saluran pembuangan.

Pemanfaatkan panas gas buang sebagai tenaga untuk memampatkan udara pembakaran sehingga dihasilkan tenaga yang besar. Gas buang hasil pembakaran dari tiap tiap silinder disalurkan melalui exhaust manifold yang selanjutnya dieskpansikan di turbocharger sisi turbin sehingga menghasilkan energi mekanik yang selanjutnya digunakan sebagai tenaga untuk memutar turbocharger disisi blower.

cara kerja turbocharger

Pada warna orange menggambarkan gas buang dari masing masing silinder kemudian melalui exhaust manifold kemudian berekspansi di turbin. Sedangkan warna biru menggambarkan bagaimana energi mekanik yang dihasilkan dari turbin yang satu poros dengan blower menghasilkan udara pembakaran yang lebih banyak sehingga menghasilkan performa mesin diesel meningkat. 

2. Supercharger

Supercharger adalah sebuah kompresor gas digunakan untuk memompa udara ke silinder mesin pembakaran dalam. Massa oksigen tambahan yang dipaksa masuk ke silinder membuat mesin membakar lebih banyak bahan bakar, dan meningkatkan efisiensi volumetrik mesin dan membuatnya lebih bertenaga. Sebuah supercharger ditenagai secara mekanik oleh sabuk-puli, rantai-sproket, maupun mekanisme roda gigi dari poros engkol mesin.

Supercharger mirip dengan turbocharger, tetapi turbocharger ditenagai oleh arus gas keluaran mesin (exhaust) yang mendorong turbin. Supercharger dapat menyerap sebanyak sepertiga tenaga crankshaft mesin dan dalam banyak aplikasi kurang efisien daripada turbocharger. Tujuan utama pemakaian supercharger adalah untuk menambah daya akibat perubahan ketinggian tempat operasi (kepadatan udara rendah), ataupun untuk meningkatkan daya yang dapat diperoleh dari mesin tanpa supercharger, mengurangi biaya bahan akar; dan mengurangi berat atau ruang konstruksi pada suatu daya tertentu.

 

supercharger

       2.2 cara kerja supercharger

Supercharger memanfaatkan putaran mesin untuk bergerak. Supercharger bergerak menggunakan pulley (driven pulley) Supercharger isinya berupa pompa yang memompa udara ke ruang bakar. Mesin berputar, melalui driven pulley pada mesin, tenaga disalurkan ke driven pulley pada Supercharger. Maka berputarlah pompa pada Supercharger memompa udara ke ruang bakar. Tekanan udara yang dipompa bisa diatur menggunakan security valve yang ada.

Kelebihannya, karena memanfaatkan RPM mesin, maka tenaga terisi mulai dari RPM bawah sekalipun. RPM Supercharger bisa diatur dengan menggunakan diameter Pulley yang berbeda. Semakin kecil driven pulley Supercharger, maka RPM Supercharger akan semakin tinggi dan menghasilkan tekanan yang tinggi juga Kelemahannya sebagian tenaga mesin tersita untuk menggerakkan Supercharger. Tenaga diputaran atas kurang terasa signifikan.

supercharger

3. kelengkapan mesin dengan turbocharger

 3.1 Intercooler

Intercooler berfungsi untuk mendinginkan udara masuk dari blower yang panas karena melewati turbocharger.Prinsip kerja dari intercooler ini adalah udara dari blower bersinggungan dengan pipa-pipa air pendingin, sehingga panas udara akan terserap oleh aliran air pendingin. Pada umumnya udara yang keluar dari intercooler dapat diturunkan suhunya sebesar 50 C sampai 100 C.

3.2 Compressor Whell

kompressor ini memiliki fungsi mengubah energi gerak atau putar yang dihasilkan oleh turbine shaft yang disalurkan ke compressor whell melalui poros menjadi energi kompresi yang mendorong udara lebih banyak agar masuk kedalam ruang bakar. derajat kecepatan putaran dari compressor whell ini sama dengan putaran turbine shaft.

3.3 Turbin 

Turbin adalah salah satu komponen mekanik yang ada dalam sistem turbo yang memiliki fungsi untuk mengkonversikan energi panas dari fluida gas buang hasil pembakaran yang masih memiliki sisa pembakaran tak sempurna dan energi panas yang melaluinya menjadi energi gerak yang memutar poros turbo. 

3.4 Bearing Housing / Center Housing 

Masing masing dari komponen turbin serta kompresor pada mesin turbocharger disusun atas bagian rotor serta rumah casing. Dalam perakitannya antara turbin housing dan juga compressor housing ini disatukan oleh sebuah sistem yang dinamakan center housing and rotating assembly atau disingkat dengan istilah CHRA. Karena sistem bearing ini juga terletak pada sistem CHRA maka lubrikasi dari sistem turbocharger ini pun juga terpusat pada CHRA. Dan didalam CHRA inilah sistem sirkulasi pelumasan dari oli serta pendinginan turbo berlangsung.

3.5 Wastegate Actuator

Fungsi dari wastegaste actuator ini adalah aktuator yang berfungsi untuk membuka bypass valve guna membuang gas buang kendaraan pada kondisi tertentu yang berlebihan agar tidak masuk kedalam sistem turbin dan meneruskan membuangnya menuju exaust atau knalpot ketika mesin sedang berakselerasi. Dan ketika mesin dalam keadaan stabil maka valve bypass akan ditutup. 

3.6 Blow-Off Valve 

Komponen ini hampir sama dengan wastegaste hanya saja posisinya yang berada pada bagian depan intercooler yang menuju kedalam ruang bakar. Fungsi dari komponen ini adalah untuk membuang udara terkompresi yang berlebihan yang hendak masuk keruang bakar ketika akselerasi dari kendaraan diturunkan.

baca juga https://diary-perkapalan.blogspot.com/2020/03/sistem-bahan-bakar-kapal.html 

baca juga https://diary-perkapalan.blogspot.com/2020/03/perbedaan-diesel-engine-dan-petrol.html