 |
| Turbo |
Turbocharger adalah sebuah kompresor sentrifugal yang mendapat daya dari turbin yang sumber tenaganya berasal dari asap gas buang kendaraan. Biasanya digunakan di mesin pembakaran dalam untuk meningkatkan keluaran tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan tekanan udara yang memasuki mesin. Kunci keuntungan dari turbocharger adalah mereka menawarkan sebuah peningkatan yang lumayan banyak dalam tenaga mesin hanya dengan sedikit menambah berat.
Turbocharger ditemukan oleh seorang insinyur Swiss Alfred Büchi. Patennya untuk turbocharger diaplikasikan untuk dipakai tahun 1905. Lokomotif dan kapal bermesin diesel dengan turbocharger mulai terlihat tahun 1920an.
Sebuah kerugian dalam mesin bensin adalah rasio kompresi harus direndahkan (agar tidak melewat tekanan kompresi maksimum dan untuk mencegah knocking mesin) yang menurunkan efisiensi mesin ketika beroperasi pada tenaga rendah. Kerugian ini tidak ada dalam mesin diesel diturbocharge yang dirancang khusus. Namun, untuk operasi pada ketinggian, pendapatan tenaga dari sebuah turbocharger membuat perbedaan yang jauh dengan keluaran tenaga total dari kedua jenis mesin. Faktor terakhir ini membuat mesin pesawat dengan turbocharger sangat menguntungkan; dan merupakan awal pemikiran untuk pengembangan alat ini.
 |
| Bagian Turbo |
Komponen mesin ini memiliki tiga bagian penting: roda turbin, roda kompressor dan rumah as. Roda turbin yang bersudu-sudu ini berputar memanfaatkan tekanan gas buang keluar, kemudian melalui as terputarnya roda turbin ini berputar pula roda kompressor dengan sudu-sudunya sehingga memompa udara masuk dalam massa yang padat. Mengingat komponen ini sering berputar melebihi 80,000 putaran per menit maka pelumasan yang baik sangat diperlukan.
Sejarah
Mulainya induksi paksa udara pada turbo yaitu dari akhir abad ke-19, ketika Gottlieb Daimler mematenkan suatu teknik menggunakan pompa roda gigi untuk memaksa udara ke dalam mesin pembakaran internal pada tahun 1885. Turbocharger ini ditemukan oleh insinyur Swiss Alfred Büchi (1879-1959) , kepala riset mesin diesel di Gebruder Sulzer mesin perusahaan manufaktur di Winterhur, yang menerima paten pada tahun 1905 untuk menggunakan kompresor didorong oleh gas buang untuk memaksa udara ke dalam mesin pembakaran internal untuk meningkatkan daya output tetapi butuh 20 tahun lagi untuk ide ini agar berhasil. Selama Perang Dunia I insinyur Perancis Auguste Rateau melengkapii turbocharger untuk mesin Renault powering berbagai pejuang Perancis dengan beberapa keberhasilan. Pada tahun 1918, General Electric insinyur Sanford Alexander Moss terpasang turbo untuk mesin pesawat Liberty V12. Mesin ini diuji di Pikes Peak di Colorado pada 14.000 kaki (4.300 m) untuk menunjukkan bahwa hal itu bisa menghilangkan rugi daya biasanya dialami dalam mesin pembakaran internal sebagai akibat dari tekanan udara berkurang dan kepadatan pada ketinggian tinggi General Electric yang disebut. sistem turbosupercharging Pada saat itu, semua perangkat forced induction dikenal sebagai supercharger, namun baru-baru ini istilah "supercharger" biasanya diterapkan hanya mekanis-driven perangkat forced induction. Turbocharger pertama kali digunakan dalam mesin pesawat produksi seperti Napier Lioness pada tahun 1920, meskipun mereka kurang umum daripada supercharger sentrifugal mesin-driven. Kapal dan lokomotif dilengkapi dengan mesin diesel turbocharged mulai muncul pada tahun 1920. Turbocharger juga digunakan dalam penerbangan, yang paling banyak digunakan oleh Amerika Serikat. Selama Perang Dunia II, contoh yang jelas dari pesawat AS dengan turbocharger termasuk B-17 Flying Fortress, B-24 Liberator, P-38 petir, dan P-47 Thunderbolt. Teknologi ini juga digunakan dalam alat kelengkapan eksperimental dengan sejumlah produsen lain, terutama berbagai Focke-Wulf Fw 190 model, namun kebutuhan untuk logam suhu tinggi maju dalam turbin membuat mereka keluar dari digunakan secara luas.
Turbocharger Vs Supercharger
Berbeda dengan turbocharger, supercharger tidak didukung oleh gas buang, tetapi didorong oleh mesin mekanis Sabuk., Rantai, poros, dan roda gigi adalah metode umum powering supercharger. Sebuah supercharger menempatkan beban mekanik pada mesin untuk mendorong. Misalnya, pada satu tahap tunggal kecepatan supercharged mesin Rolls-Royce Merlin, supercharger akan menggunakan sekitar 150 tenaga kuda (110 kW).. Namun manfaatnya lebih besar daripada biaya: Untuk itu 150 hp (110 kW), mesin menghasilkan tambahan 400 tenaga kuda, keuntungan bersih dari 250 hp (190 kW). Di sinilah kelemahan utama supercharger menjadi jelas: perangkat keras internal mesin harus menahan output daya bersih mesin, ditambah 150 tenaga kuda untuk menggerakkan supercharger.
| Supercharger |
Sebagai perbandingan, turbocharger tidak menempatkan beban mekanik langsung pada mesin Hal ini lebih efisien karena menggunakan energi potensial dan kinetik dari gas buang untuk menggerakkan kompresor.. Berbeda dengan supercharging, kelemahan utama turbocharging adalah tekanan balik, panas meresap dari udara masuk, dan inefisiensi dari turbin dibandingkan direct-drive.
Sebuah kombinasi dari turbocharger buang-driven dan supercharger mesin-driven dapat mengurangi kelemahan yang lain Teknik ini disebut twincharging..
Dalam kasus Electro-Motive dua-stroke engine Diesel, turbocharger mekanis yang dibantu tidak secara khusus twincharger sebagai bantuan mekanik digunakan hanya untuk penciptaan muatan udara selama awal, dan bantuan mekanis tidak digunakan setelahnya. Sebaliknya, benar turbocharging digunakan setelahnya. Ini, kemudian, adalah modifikasi dari sebuah turbocharger sejati yang mempekerjakan bagian kompresor dari turbo-kompresor hanya selama awal, sebagai mesin dua-stroke, seperti Merck, tidak bisa secara alami aspirasi, dan, menurut definisi SAE, dua- stroke engine yang memiliki kompresor mekanis yang dibantu saat mulai dianggap naturally aspirated.
Prinsip Operasi
Dalam kebanyakan mesin piston, gas asupan yang "ditarik" ke dalam mesin dengan stroke bawah piston(yang menciptakan daerah tekanan rendah), mirip dengan cairan menggambar menggunakan jarum suntik. Jumlah udara yang sebenarnya dihirup, dibandingkan dengan jumlah teoritis jika mesin bisa mempertahankan tekanan atmosfer, disebut efisiensi volumetrik. Tujuan dari turbocharger adalah untuk meningkatkan efisiensi volumetrik mesin dengan meningkatkan kerapatan gas asupan (biasanya udara).
Kompresor turbocharger menarik di udara ambien dan kompres itu sebelum masuk ke intake manifold pada peningkatan tekanan. Hal ini menyebabkan massa yang lebih besar dari udara yang masuk ke silinder pada setiap langkah isap. Daya yang dibutuhkan untuk memutar kompresor sentrifugal berasal dari energi kinetik gas knalpot mesin .
 |
| Prinsip Turbo |
Pengendalian turbocharger sangat kompleks dan telah berubah secara dramatis selama bertahun-tahun 100-plus penggunaannya. Modern turbocharger dapat menggunakan wastegates, katup blow-off dan variabel geometri, seperti yang dibahas dalam bagian berikutnya.
Menurunnya kepadatan udara masuk sering diperparah oleh hilangnya kepadatan atmosfer dilihat dengan ketinggian tinggi. Dengan demikian, penggunaan turbocharger alami adalah dengan mesin pesawat. Sebagai pesawat terbang naik ke ketinggian yang lebih tinggi, tekanan udara di sekitarnya dengan cepat jatuh. Pada 5486 meter (17.999 kaki), udara di setengah tekanan permukaan laut, yang berarti bahwa mesin akan menghasilkan kurang dari setengah-daya pada ketinggian ini.
Turbocharger memiliki tiga komponen utama:
 |
| Penampang Potong |
- Turbin, yang hampir selalu turbin radial inflow
- Kompresor, yang hampir selalu kompresor sentrifugal pusat perumahan
- Banyak instalasi turbocharger menggunakan teknologi tambahan, seperti wastegates, intercooling dan blow-off katup.
http://en.wikipedia.org/wiki/Turbocharger
Diterjemahkan dengan Google Translate
Tidak ada komentar:
Posting Komentar