Struktur dan prinsip kerja turbocharger

Struktur dan prinsip kerja turbocharger
Singkatnya, turbocharger terdiri dari tahap turbin dan tahap kompresor, serta sistem bantalan yang menghubungkan kedua tahap tersebut. Turbocharger memanfaatkan energi gas buang mesin untuk meningkatkan tenaga mesin, torsi, dan efisiensi termal.
Tahap turbin terdiri dari dua komponen: turbin dan kolektor (yang dikenal sebagai volute). Gas buang masuk ke dalam volute turbin gas, lalu melalui bilah-bilah turbin, dan kemudian dikeluarkan melalui area saluran keluar gas buang.
Menentukan kecepatan putaran mesin turbin. Saat mesin dalam kondisi idle, turbin berputar paling lambat. Semakin banyak gas yang melewati volute, semakin cepat pula putaran turbin.
Terkait dengan tahap turbin dan tingkat tekanan gas, yang mencakup tekanan impeler dan cangkang tekanan. Poros impeler yang terbuat dari baja tempa dihubungkan melalui turbin. Tekanan mulai menghisap udara saat impeler berputar, dengan bilah-bilah yang berputar untuk memampatkan udara. Cangkang tekanan akan mengubah aliran udara berkecepatan rendah menjadi aliran udara berkecepatan tinggi bertekanan tinggi; proses ekspansi ini disebut tekanan. Tekanan udara masuk ke dalam cangkang, suhu udara meningkat hingga mencapai 200 °C. Karena udara yang dipanaskan memiliki kepadatan yang lebih rendah, jika setelah memasuki kompresor kemudian didinginkan, maka lebih banyak udara yang dapat masuk ke dalam mesin. Proses ini disebut pendinginan, yang dibagi menjadi pendinginan air atau pendinginan udara.
Sistem bantalan turbocharger dilumasi menggunakan oli mesin. Di bawah tekanan, oli mengalir melalui bagian tengah cangkang, bantalan apung, dan bantalan dorong. Sistem bantalan yang dilumasi oli tidak hanya berfungsi sebagai pelumas, tetapi juga membantu menghilangkan panas dari turbin.
Bantalan mengapung (floating) merupakan jenis bantalan rotasi dengan sistem mengapung penuh. Permukaan lapisan oli pada bantalan mengapung terbentuk berkat mekanisme mengapung tersebut. Sebagai contoh, di antara cangkang bantalan dan bagian yang mengapung, celah antara bantalan dan poros membentuk lapisan oli; celah bantalan ini lebih kecil daripada diameter sehelai rambut. Oli yang kotor atau sumbatan pada lubang oli akan menyebabkan kegagalan turbocharger.