Apa Itu Turbocharger, Fungsi, dan Cara Kerjanya

Kamu mungkin sudah tidak asing lagi dengan istilah turbocharger di dunia otomotif. Jika dulu turbocharger lebih umum digunakan pada kendaraan mesin diesel, kini turbocharger juga dimanfaatkan untuk mobil bensin. 

Mobil yang paling banyak memanfaatkan turbocharger adalah jenis mobil balap ataupun mobil sport. Berikut ini penjabaran lebih lanjut mengenai apa itu turbocharger, apa fungsinya hingga cara kerja turbocharger.

Apa Itu Turbocharger?

Turbocharger adalah salah satu komponen pada mesin diesel yang berguna untuk meningkatkan output mesin melalui efisiensi volumetric udara yang masuk ke dalam ruang pembakaran. 

Prinsip kerja yang digunakan turbocharger adalah forced induction dengan modal utama menggunakan udara yang berasal dari gas buangan kendaraan untuk disuplai dan dialirkan menuju ruang pembakaran.

Induksi paksa atau forced induction sendiri merupakan proses menyuplai dan mengalirkan udara yang telah dikompresi untuk asupan mesin sebagai modal untuk melakukan pembakaran bahan bakar  di ruang bakar.

Sehingga mampu memberikan tekanan ekstra agar menghasilkan output berupa performa mesin yang lebih baik. 

Pada turbocharger dilengkapi juga teknologi turbo pressure sensor yang berfungsi sebagai pembaca tekanan intake manifold untuk kemudian dikonversi oleh Engine ECU agar menambah jumlah bahan bakar yang akan diinjeksi oleh injektor.

Kemunculan turbocharger pertama kali di tahun 1900-an di mana seorang insinyur asal Swiss yakni Alfred Buchi menggunakan turbocharger pada saat Perang Dunia II. 

Di tahun 1970 Mercedes Benz merilis mobil yang menggunakan turbocharger yakni Mercedes Benz 300 SD yang diikuti Chevrolet Corvair Monza dan Oldsmobile Jetfire yang menjadi cikal bakal lahirnya teknologi turbocharger di dunia otomotif.

Bisa dikatakan sejak rilisnya mobil yang memanfaatkan prinsip kerja turbocharger tersebut, berhasil mengubah stigma masyarakat akan turbocharger mesin diesel.

Tak sedikit mobil modern yang memanfaatkan turbocharger untuk meningkatkan performa mesin mobilnya. Di antaranya seperti Chevrolet, Mercedes Benz, BMW, hingga Honda, Isuzu, dan Toyota. 

Mobil dengan ukuran cc yang kecil bisa menghasilkan output mesin yang lebih besar saat dibantu dengan turbocharger.

Misalnya saja mesin 3NR-VE 1,2 liter 4 silinder mampu menghasilkan torsi sebesar 88 PS/6.000 rpm dan torsi 108Nm/4.200 rpm. 

Akan berbeda pada mesin 1 KR-VET 1,0 liter yang menggunakan turbocharger 3 silinder akan mengeluarkan output maksimal sebesar 98 PS/6.000 rpm dan torsi 140nm/2.400 sampai 4.000 rpm.

Sebegitu berpengaruhnya teknologi turbo yang satu ini hingga bisa meningkatkan performa mesin mobil.

Jenis Turbocharger

Ada banyak jenis sistem turbocharger atau yang biasa dikenal dengan sebutan turbo saja, seperti single dan twin turbocharger, twin-scroll turbocharger, variable geometry turbocharger, variable twin scroll turbocharger hingga electric turbocharger.

Akan tetapi, secara umum hanya ada 3 jenis turbocharger, di antaranya sebagai berikut.

1. Turbocharger

Jenis turbo yang satu ini menggunakan gas buangan mesin sebagai modal untuk menggerakkan turbin. 

Keuntungan yang paling dirasakan dengan sistem turbocharger ini adalah hembusan udara yang didapatkan akan lebih kuat sehingga putaran akan semakin kencang.

Sekalipun sangat menguntungkan, yang perlu digarisbawahi adalah kamu juga harus menyertakan intercooler di dalam mesin mobil tersebut untuk mengontrol temperatur udara yang melewati turbo nanti. 

Pasalnya, karena berasal dari gas buangan maka udara yang masuk akan terkena radiasi panas dari gas buangan tersebut.

2. Supercharger

Jenis turbo yang satu ini memanfaatkan tenaga pulley mesin yang akan dihubungkan ke kompresor charger menggunakan belt khusus. 

Keuntungan sistem supercharger adalah output tenaga yang dikeluarkan tidak memiliki problem temperatur udara.

3. Electric charger

Jenis turbo yang terakhir ini menggunakan motor listrik untuk bergerak. Keuntungan dari jenis electric charger adalah bebas masalah temperatur udara intake dan bebas gangguan pada mesin karena tidak mengganggu aliran gas buangan mesin dan pulley mesin.

Fungsi Turbocharger

Untuk mendapatkan performa mesin mobil yang tinggi dibutuhkan jumlah silinder yang lebih banyak dibandingkan pada umumnya. 

Oleh sebab itu wajar bila mobil sport atau mobil balap memiliki jumlah silinder yang lebih banyak dibandingkan mobil pada kelas lainnya. 

Mobil dengan jumlah silinder 6 silinder, 8 silinder, hingga 12 silinder cocok digunakan untuk mobil sport atau mobil balap.

Peran silinder pada mobil sebagai penampung bahan bakar dan oksigen yang nantinya akan dibakar untuk menghasilkan tenaga pada mesin yang lebih baik dan lebih tinggi lagi. 

Tak heran bila ingin mendapatkan performa mesin mobil yang maksimal dibutuhkan banyak jumlah silinder.

Bagaimana dengan mobil yang memiliki silinder di bawah 6 silinder? Apakah tidak bisa mendapatkan performa mesin mobil ekstra tersebut? 

Tetap bisa dengan bantuan turbocharger yang menerapkan prinsip kerja forced induction atau induksi paksa.

Dengan memaksakan sejumlah udara masu ke dalam ruang silinder melalui proses kompresi, maka udara di dalam ruang silinder yang akan dibakar nanti jauh lebih padat dan mengandung oksigen jauh lebih banyak sehingga setelah dibakar maka akan menghasilkan tenaga yang jauh lebih besar.

Tak heran bila turbocharger berfungsi untuk meningkatkan torsi dan tenaga mesin, meningkatkan efisiensi bahan bakar, meningkatkan spesifikasi tenaga mesin yang semula kecil menjadi besar namun tetap bisa mengurangi emisi gas mesin.

Manfaat Turbocharger

Berdasarkan fungsinya, ada beberapa manfaat yang bisa didapatkan dari penerapan turbocharger pada mesin mobi. Berikut adalah beberapa di antara:

1. Daya mesin bertambah

Turbocharger meningkatkan daya mesin dengan mengompresi lebih banyak udara ke dalam silinder, sehingga meningkatkan pembakaran dan daya keluaran.

2. Lebih irit bahan bakar

Dengan meningkatkan daya tanpa penambahan bahan bakar secara signifikan, turbocharger membantu meningkatkan efisiensi konsumsi bahan bakar.

3. Respons mesin yang lebih baik

Turbocharger mengurangi delay atau jeda dalam respons mesin, yang menghasilkan akselerasi lebih cepat.

4. Lebih ramah lingkungan

Dengan meningkatkan efisiensi pembakaran, turbocharger membantu mengurangi emisi gas buang. Ini artinya komponen tersebut membantu kendaraan menjadi lebih ramah lingkungan.

5. Penghematan berat

Dengan menggunakan turbocharger, mesin dapat lebih kecil ukurannya tetapi tetap memberikan daya yang tinggi, sehingga mengurangi bobot kendaraan secara keseluruhan.

Cara Kerja Turbocharger

Perangkat turbocharger terdiri dari 2 blade atau turbin di dalam satu poros yang dipasang di sisi exhaust manifold. 

Satu blade atau satu turbin akan dikaitkan dengan aliran gas buangan sedangkan blade atau turbin lainnya akan dipasang berhubungan dengan aliran udara intake.

Kedua blade tersebut berbentuk seperti keong di mana bila blade atau turbin yang satu berputar maka blade atau turbin di sisi lain juga ikut berputar.

1. Cara kerja pertama

Turbin yang berhubungan dengan aliran gas buangan atau exhaust akan berputar saat mesin mobil dihidupkan karena adanya energi gas buangan yang mengalir melewati blade tersebut.

Silinder pada mesin mobil yang hidup akan membuang gas buangan hasil pembakaran hingga mengalir dan mendorong blade atau turbin pertama. 

Karena sifatnya yang seperti rumah keong, maka bila blade pertama berputar dengan otomatis blade yang terhubung dengan aliran udara intake atau kompresor juga ikut berputar.

2. Cara kerja kedua

Turbin atau blade yang terhubung dengan aliran udara intake atau kompresor yang berputar akan mengkompresi udara dengan menyedot udara yang melewatinya.

Semakin banyak energi gas buangan yang masuk ke dalam turbin pertama maka putaran yang dihasilkan blade kedua yang berada di aliran udara intake juga akan semakin besar.

Pasalnya, dengan putaran turbin yang besar tersebut semakin banyak udara yang masuk. Kamu bisa mengukurnya dengan menggunakan sensor turbo pressure untuk mendeteksi tekanan manifold yang akan dikirim ke engine ECU.

Untuk beberapa putaran mesin tertentu, poros turbo bisa berputar hingga 80 ribu rpm.

3. Cara kerja ketiga

Udara yang telah dikompresi tersebut memiliki suhu yang lebih panas. Dengan udara yang lebih panas tersebut maka kerapatan udara akan rendah dan kurang tepat untuk melalui proses pembakaran di ruang pembakaran.

Oleh sebab itu, kamu harus memasang intercooler juga untuk mendinginkan udara hasil kompresi sebelum masuk ke ruang pembakaran atau ruang silinder. 

Bentuk intercooler seperti radiator yang diletakkan di bagian depan mobil agar mudah terkena udara luar untuk membantu proses pendinginan udara di dalam.

Setelah udara yang dikompresi telah didinginkan melalui intercooler maka udara tersebut akan terdorong masuk ke ruang pembakaran atau ruang silinder.

4. Cara kerja keempat

Udara yang berhasil masuk ke ruang silinder memiliki kadar oksigen yang lebih besar dan kerapatan udara yang lebih rapat sehingga membantu mempercepat proses pembakaran di ruang silinder tersebut.

Akan tetapi, untuk memasuki ruang pembakaran tersebut, udara akan dipantau oleh throttle valve untuk mengetahui dengan pasti berapa jumlah udara yang dibutuhkan sesuai dengan seberapa dalamnya injakan pedal akselerasi.

Untuk diketahui bahwa sekalipun putaran turbin yang tinggi bagus untuk percepatan mesin namun ternyata pada tingkat tertentu hal tersebut bisa berdampak pada boost pressure. 

Untuk menghindarinya kamu bisa memasang pengaman berupa katup wastegate yang berguna sebagai bypass aliran gas buangan sesuai dengan tekanan dari boost pressure.

5. Cara kerja kelima

Bila melihat beberapa komponen pada turbocharger seperti air flow meter, turbo pressure sensor, accelerator pedal position, hingga sensor putaran mesin, maka turbocharger menghasilkan engine ECU.

Pada engine ECU akan dilakukan kalkulasi untuk mengetahui jumlah bahan bakar yang tepat yang dibutuhkan untuk diinjeksi di ruang pembakaran agar menghasilkan performa mesin mobil maksimal.

Selain output mesin dengan tenaga maksimal, tetap ada gas sisa pembakaran dari silinder yang akan dibuang untuk menggerakkan turbin kembali seperti cara kerja pertama.

Cara Merawat Turbocharger

Supaya mobil kamu yang dilengkapi dengan turbocharger tidak cepat rusak, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan. Berikut adalah beberapa cara merawat turbocharger agar tidak cepat rusak.

1. Perhatikan penggantian oli secara teratur

Pastikan untuk mengganti oli mesin secara berkala sesuai dengan rekomendasi pabrikan. Oli yang baik membantu menjaga pelumasan dan pendinginan yang optimal bagi turbocharger.

2. Biarkan mesin berjalan selama beberapa menit sebelum dimatikan

Setelah berkendara, biarkan mesin berjalan selama beberapa menit sebelum dimatikan untuk memberi waktu turbocharger untuk mendinginkan diri dengan aliran oli.

3. Hindari mematikan mesin secara tiba-tiba setelah berkendara dengan kecepatan tinggi

Hal ini dapat menyebabkan kenaikan suhu tiba-tiba di dalam turbocharger yang berpotensi merusaknya. Kendarailah dengan lebih tenang beberapa menit sebelum mematikan mesin.

4. Gunakan bahan bakar berkualitas baik

Pastikan untuk menggunakan bahan bakar yang berkualitas baik, karena kualitas bahan bakar yang rendah dapat menyebabkan penumpukan deposit di dalam turbocharger.

5. Periksa sistem pendingin intercooler

Pastikan intercooler yang memproses udara sebelum masuk ke turbocharger bebas dari kotoran dan debu agar dapat berfungsi dengan baik.

6. Periksa selang-selang dan sambungan turbocharger secara berkala

Pastikan tidak ada kebocoran pada selang-selang atau sambungan turbocharger yang dapat menyebabkan kebocoran udara atau tekanan yang tidak normal.

7. Hindari akselerasi yang ekstrem saat mesin masih dingin

Tunggu hingga mesin mencapai suhu kerja sebelum memberikan akselerasi yang maksimal untuk menghindari tegangan ekstra pada turbocharger.

8. Lakukan servis berkala oleh bengkel yang tepercaya

Selalu lakukan servis mobil secara berkala oleh bengkel yang berpengalaman dan terpercaya untuk memeriksa dan memelihara turbocharger secara menyeluruh.

Dengan merawat mesin turbocharger dengan baik, Anda dapat memastikan kinerja yang andal dan masa pakai yang lebih lama untuk komponen yang penting ini pada mobil Anda.

Penting Memiliki Asuransi Mobil 

Asuransi mobil akan memberikan perlindungan finansial atas kerugian akibat kecelakaan seperti tabrakan, bentukan, tergelincur, dan lainnya. Selain itu, asuransi mobil juga akan memberikan kamu ganti rugi bisa mobil yang diasuransikan hilang karena dicuri.

Pilih asuransi mobil All Risk yang memberikan pertanggungan dari kerugian sebagian seperti baret, penyok, lecet, dan kerugian total seperti kerusakan yang kerugiannya mencapai lebih dair 75 persen harga mobil atau kehilangan.

Kamu hanya perlu membayar premi tahunan untuk bisa mendapatkan manfaat asuransi mobil. Cek besaran premi asuransi mobil dengan kalkulator berikut ini.

Simak pula ulasan mengenai apa itu torsi di artikel Lifepal lainnya!

FAQ Seputar Turbocharger