Bagaimana turbocharger meningkatkan tekanan?

Bagaimana turbocharger meningkatkan tekanan?

Turbocharger mencapai proses pengisian daya super pada mesin melalui langkah-langkah berikut, sehingga meningkatkan daya keluaran dan efisiensi:

1. Gas buang menggerakkan turbin (Turbin)

• Pemanfaatan energi gas buang: Saat mesin bekerja, akan menghasilkan gas buang bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, 

yang memasuki ujung turbin turbocharger melalui pipa knalpot.

• Rotasi turbin: Gas buang berdampak pada bilah turbin (biasanya terbuat dari bahan tahan suhu tinggi seperti paduan nikel), 

menggerakkan turbin agar berputar dengan kecepatan tinggi (hingga puluhan ribu hingga ratusan ribu putaran per menit).

2. Pengoperasian Kompresor (Kompresor)

• Hubungan koaksial: Turbin dan impeller kompresor (Roda Kompresor) dihubungkan langsung melalui poros yang kaku. 

Ketika turbin berputar, impeller kompresor berputar secara serempak.

• Kompresi udara: Impeller kompresor menghirup udara eksternal dari saluran masuk udara, dan impeller berputar berkecepatan tinggi mempercepat dan memampatkan udara, 

meningkatkan tekanan udara secara signifikan (supercharging).

3. Intercooling (Intercooling, langkah opsional)

• Menurunkan suhu: Suhu udara terkompresi akan meningkat (karena panas yang dihasilkan selama proses kompresi), 

dan kepadatan udara suhu tinggi lebih rendah. Beberapa sistem akan mendinginkan udara terkompresi melalui intercooler untuk lebih meningkatkan kepadatannya, 

dengan demikian meningkatkan efisiensi pembakaran.

4. Udara bertekanan tinggi dikirim ke silinder

• Optimalisasi pemasukan: Udara bertekanan tinggi dan berdensitas tinggi memasuki silinder mesin melalui intake manifold.

• Peningkatan pembakaran: Lebih banyak oksigen membuat bahan bakar terbakar lebih sempurna, melepaskan lebih banyak energi per satuan waktu, 

dan meningkatkan tenaga mesin (biasanya meningkat 30%-50%) dan penghematan bahan bakar.

Keunggulan utama • Pemulihan energi: Memanfaatkan energi gas buang, mengurangi limbah, dan meningkatkan efisiensi termal.

• Perpindahan kecil dan output tinggi: Memungkinkan mesin perpindahan kecil mencapai daya yang setara dengan mesin perpindahan besar (yaitu "Downsizing").

• Perlindungan lingkungan: Mengoptimalkan pembakaran dapat mengurangi emisi hidrokarbon dan partikulat yang tidak terbakar.

Komponen inti

• Turbin: Tahan suhu tinggi, mengubah energi kinetik gas buang menjadi energi mekanik.

• Kompresor: Memampatkan udara dan meningkatkan kepadatan pemasukan.

• Sistem bantalan: Mendukung poros turbin yang berputar dengan kecepatan tinggi, jenis yang umum termasuk bantalan mengambang atau bantalan bola.

• Wastegate: Mengontrol tekanan dorongan dan mencegah tekanan berlebih (dilengkapi pada beberapa turbocharger).

Melalui proses ini, turbocharger secara signifikan meningkatkan kinerja daya dan efisiensi tanpa meningkatkan perpindahan mesin secara signifikan, 

dan banyak digunakan dalam bidang mesin otomotif, kelautan, dan industri.