Akibat kompresi, tekanan udara bisa meningkat hingga 8 psi (pounds per square inch) atau hingga 50% dibanding tekanan normal. Namun, karena ada sebagian daya yang hilang, tidak berarti power yang dihasilkan meningkat 50%. Peningkatan daya optimal turbo maksimal 40% saja.
Turbo membutuhkan material berkualitas tinggi dengan pengerjaan super presisi. Hal ini karena turbin di dalamnya bisa berputar hingga 150.000 putaran per menit (rpm) atau 30 kali putaran mesin mobil pada umumnya. Tak heran jika temperatur bisa melesat naik. Berputarnya turbin sendiri memanfaatkan aliran gas buang dari mesin, yang kemudian meneruskan putaran ke kompresor udara. Perangkat turbo dipasang pada exhaust manifold, sedangkan kompresor udara diletakkan di antara air filter dan intake manifold. Udara yang dikompresi, suhunya naik dan ketika suhu naik, udara akan memuai lagi. Akibatnya, meskipun tekanan udara yang masuk ruang bakar tinggi, tapi jumlah molekul udara yang dibutuhkan untuk pembakaran menjadi berkurang. Oleh karena itu, ditambahkan perangkat intercooler yang berfungsi menurunkan suhu udara kompresi.
A. Daya yang dihasilkan mesin dengan turbosupercharger
Tujuan utama penggunaan turbosupercharger adalah memperbesar daya motor (30-80%), mesin pun menjadi lebih kompak lagi pula ringan boleh dikatakan mesin motorbensin dengan turbosupercharger dapat bekerja lebih efisien (5-15%).Grafik peningkatan motor bensin dengan turbosupercharger:
Daya yang dihasilakan oleh mesin turbo akan menjadi lebih maksimal dengan mennyesuaikan penggunaan baahan bakar yang berkadar oktan seuai kebutuhan pada bermacam-macam ketinggian di permukaan bumi penggunan bahan bakar oktan rendah akan mengakibatkan detonasi sedangkan penggunaan bahan bakar yang oktan tinggi dapat menyebabkan pembakaran lambat. Kedua hal tersebut dapat menyebabkan daya mesin menjadi menurun. Grafik penggunaan kebutuhan kandungan oktan di bermacam-macam ketingggian dipermukaan bumi sebagai berikut :
B. Pengatur tekanan pada motor turbosupercharger
Sebuah motor empat langkah yang bekerja dengan supercharger tekanan isapnya akan lebih tinggi dari pada tekanan udara atmosfer sekitarnya. Hal ini diperolah dengan jalan memaksa audara atmosper masuk ke dalam silinder pada langkah isap, dengan pompa yang dinamakan supercharger.
Supercharger digerakan dengan daya yang diahasilkan dengan jalan memanfaaatkan energi gas buang untuk mengerakan turbin gas yang menggerakan turbosupercharger., supercharger jumlah udara atau campuran bahan bakar- udara segar yang bisa dimasukan lebih besar dari pada dengn proses yang dilakukan oleh torak pada langkah isap. Tekanan udara masuk silinder berkisar antara 1,2-2,2kg/cm. Pada motor dua langkah dengan supercharger akan meningkatkan sekaligus tekanan isap dan takanan buang.
Berikut ini menggambarkan kontruksi sebuah turbosupercharger. Udara atmosfer masuk kedalam kompresor, udara mengalami proses kompresi sehingga tekanan naik. Kompresor digerakan oleh turbin; hal ini dapat dilhat pada adanya poros yang menghubungkan rotor kompresor dengn rotor turbin yang digerakan opleh gas buang motor bakar torak yang menggunakan turbo supercharger . Udara yang keluar dari kompresor mengalir kedalam saluan isap motor; melalui karburator
Apabila motor dirancang untuk mencapai efesiensi maksimum pada daerah perbebanan tinggi, maka pada perbebanan rendah daya dan efesiensinya turun karena pembakaran kurang sempurna. Pada beban rendah gas buanga yang trajadi tidak cukup kuat menggerakan turbosupercharger maka gas buang dapat tidak semuanya dibuang melalui turbin dengan menggunakan katup simpang .begitu juga jika beban yang dihasikan oleh mesin terlalu berat maka gas buang akan dialirkan melalui ventil tanpa mengalir melalui turbin
Skema instalasi motor torak dengan turbosupercharger dapat dilukiskan sebagai berikut :
Dengan menggunakan pengtuur tekanan pada turbosupercharger tekanan udara dapat meningkatkan daya yang lebih besar, hal ini dapat diliahat dari gafik tekanan udara sebaagai berikut:
C. Pendingin intercooler
Pendingin intercooler yang dingunakan adalah Water Injection atau sering disingkat dengan Wa-i, mungkin agak aneh didengar, meng’injeksi’ air ke dalam ruang bakar Namun ternyata banyak keuntungan yang didapat dari metode tersebut.
Wa-i sendiri bukan hal yang baru, bahkan metode ini sudah digunakan waktu perang dunia ke-2 pada pesawat tempur untuk meningkatkan tenaga pada saat penyerangan. Panas adalah masalah utama pada mesin, dan dapat menyebabkan cepatnya kerusakan komponen mesin sehingga menurunkan performance mesin itu sendiri. Panas pada ruang bakar mesin bisa mencapai 1100 derajat Celcius! Apalagi mesin tersebut menggunakan turbosupercharger.
Wa-i bekerja dengan cara menurunkan suhu ruang bakar yang tinggi tersebut, yaitu akibat udara yang dihisap menjadi dingin karena bercampur dengan kabut air, dengan demikian dapat memperlambat terbakarnya bensin. Hal ini bisa sepadan dengan menggunakan bensin beroktan tinggi sekitar setara angka oktan 113. Ini menguntungkan karena timing pengapian bisa dibuat lebih maju (advance) tanpa gejala knocking (ngelitik), dan power yang dihasilkan mesin menjadi lebih besar. Secara teori, butir halus air akan terpecah menjadi uap pada suhu panas ruang bakar, ini menghasilkan tenaga tambahan ekstra .
v Keuntungan Wa-i:
- Memungkinkan untuk menyetel campuran bensin seirit mungkin (LEAN)
- Memungkinkan untuk menyetel timing pengapian lebih maju (ADVANCE) untuk mendapatkan torsi lebih besar.
- Menjaga ruang bakar tetap bersih, karena selalu terbilas oleh uap air tadi.
- Mencegah penumpukan karbon di ruang bakar.
- Menjaga stabilitas suhu.mesin
- Mencegah terjadinya knocking/pinging (ngelitik).
- Menurunkan kadar polusi NOx karena suhu ruang bakar tidak tinggi.
- Bisa menggunakan premium tanpa gejala ngelitik.
- Dapat dicampur dengan alkohol/methanol untuk mendapatkan nilai oktan yang lebih tinggi.
v Efek negatifnya
- Karena tidak terjadi knocking/pinging (ngelitik), menjadi susah bagi kita untuk mendeteksi kualitas bensin.
- Knalpot relatif perlu perhatian dari kemungkinan berkarat.
- Bisa membatalkan kontrak service bagi mobil baru yang masih dalam garansi service.
- Ada kerja ekstra untuk selalu memantau kondisi tangki air.
Water hamer pada turbosupercharger
Debit air yang diinjeksi adalah kecil sekali, bisa di bilang dalam satuan butir air. Dan ketika masuk ke ruang bakar yang bersuhu tinggi butir air akan pecah menjadi uap air, jadi sudah tidak dalam wujud air utuh.Dengan kata lain, Wa-i tidak mengakibatkan musibah Water Hammer. Air yang digunakan untuk Wa-i ini adalah air murni, bisa pakai air aquadest atau air accu botol warna.jangan menggunakan air yang mengandung mineral seperti : air sumur, air ledeng, air aqua, dsb, karena akan membuat korosi/ karat.Untuk hasil lebih bertenaga lagi, air murni dapat ditambahkan pula Alkohol / Methanol dengan campuran 1:5 sampai 1:3
Air akan masuk diatur oleh keran (regulator) dan di filter oleh One Way Filter, kemudian akan keluar berupa percikan halus air melalui jarum suntik, kemudian air tersalur masuk melalui selang ke Vacuum yang ada di karburator, kemudian air yang berwujud uap ini mengalir dan bercampur disaluran intake manifold yang menyebabkan temperatur udara yang masuk kedalam ruang bakar menjadi turun dan mengakibatkan suhu mesin menjadi tidak terlalu tinggi dan radiator pun akan mampu menanggulangi panas mesin.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar