”Turbocharger” yang Manja

WARNING! After running the engine using high RPM or long trip; Do not turn off the engine wait for a few minutes for the engine to cool down.

PERINGATAN berbahasa Inggris dengan mudah akan dijumpai pada hampir semua kendaraan pribadi yang menggunakan turbocharger di Amerika atau negara lain. Mengapa demikian?

Menurut pabrik pembuat turbocharger, mesin harus dibiarkan hidup sampai dua menit, agar as dan sisi-sisinya yang langsung bersinggungan dengan gas buang yang bertemperatur mencapai 900 derajat Celsius berkesempatan untuk didinginkan oleh sirkulasi oli mesin dan air. Tanpa oli dan air, turbocharger akan kekeringan, akibat panas dan bisa tidak bekerja alias macet.

Ketika Toyota memperkenalkan Land Cruiser Diesel bulan Mei lalu, masyarakat pecinta kendaraan ”keras” ini seolah-olah dirangsang untuk mengetahui lebih banyak tentang kendaraan itu. Dan ini adalah suatu hal yang amat wajar. Penampilannya yang besar, gemuk, dan kelihatan kokoh ini, memang memberi kenyamanan tersendiri. Suaranya tidak terialu berisik, bila dibandingkan dengan mesin diesel lainnya. Akan tetapi, berbagai keistimewaan yang terkandung di dalamnya, justru sering mengundang pertanyaan. Mengapa mesinnya bisa sedemikian halus, getarannya amat kecil, dan tenaga mesinnya begitu besar?

”Turbocharger ”
Banyak orang menduga, berbagai keistimewaan itu lebih-lebih dengan tenaga yang begitu besar dan larinya yang amat kencang lebih disebabkan oleh adanya turbocharger.

Turbocharger merupakan peralatan yang dimaksudkan untuk menambah output mesin dengan memasukkan udara ke mesin lebih banyak, sesuai dengan bertambahnya bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran. Karena itu, tenaga output mesin dapat bertambah, dengan naiknya tekanan pembakaran rata-rata, tanpa menaikkan putaran mesin.

Di dalam peralatan turbocharger ini terdapat komponen yang disebut turbine wheel dan compressor wheel (impeller wheel), dipasang pada poros yang sama. Gas buang dari exhaust manifold mengalir ke turbine wheel, dan tekanan gas buang itu memutar turbine wheel. Bila turbine wheel berputar, compressor wheel yang dipasang pada prosos yang sama, juga berputar, mendorong udara masuk.

Namun, hadirnya turbocharger ini sekaligus juga melahirkan rasa was-was di antara para teknisi. Alasannya, pada tahun 1980-an lalu, juga muncul mobil mobil jenis sedan yang dilengkapi dengan turbocharger.

Sebetulnya, bagian mesin yang satu ini, turbocharger, bukan lagi barang baru. Para perencana mesin, baik mesin bensin maupun mesin diesel, sudah bertahun-tahun mengembangkan sistem ini. Bagian yang memanfaatkan tekanan dari gas buang ini, dengan sendirinya terletak sangat dekat dengan pipa gas buang dengan panas yang bisa mencapai 900 derajat celsius. Suatu panas yang amat tinggi, dan mempunyai potensi untuk merusak bearing, seal maupun as yang berputar pada sistem turbocharger. Maka yang penting bagi fpara pemakai turbocharger adalah mengikuti petunjuk dari pabrik pembuatnya.

Cara kerja
Tekanan gas buang yang lewat knalpot digunakan untuk memutar turbin lalu ujung lain dari turbin memutar kompresor untuk menekan udara yang lebih banyak masuk ke ruang bakar dalam jumlah yang ”ideal”. Masuknya kebutuhan udara yang ideal dan maksimum, menurut perbandingan udara dan bensin atau solar, akan menghasilkan daya mesin yang maksimal. Tanpa turbocharger udara memang akan masuk juga, namun hanya mengandalkan daya isap dari mesin. Cara konvensional ini umumnya bisa kita jumpai pada mobil-mobil yang beroperasi setiap hari di jalan raya.

Untuk menaikkan volume udara yang masuk ke ruang mesin, ada cara lain, yaitu dengan mengembangkan sistem udara masuk ke mesin. Ditambah alat seperti Cyclone, bisa digunakan untuk menambah volume udara yang masuk atau paling tidak mengarahkan udara ke ruang mesin, dan ini bisa menaikkan tenaga mesin.

Kita juga bisa menjumpai mesin yang semula hanya dua klep setiap silinder, kini sudah menjadi empat klep untuk setiap silinder. Dengan memperbanyak klep (multi valve), diharapkan udara yang masuk ke ruang bakar bisa lebih banyak.

Secara teoritis, memasang sebuah turbin pada sistem gas buang mobil, kelihatannya sederhana. Namun pada kenyataannya tidak semudah yang dibayangkan, karena konstruksi harus bisa aman terhadap temperatur yang amat tinggi. Karena itu, penambahan turbin pada sistem gas buang, khususnya pada mobil-mobil yang dipakai sebagai kendaraan pribadi, membutuhkan perhatian istimewa, karena seringnya menghidup-matikan mesin. Mengapa? Selain itu, mengapa turbocharger yang dipasang pada kendaraan berat dan bus-bus, jarang mengalami kerewelan?

Secara sederhana pada kendaraan berat dan bus-bus, frekuensi menghidupkan dan mematikan mesin tidak terlalu sering, sehingga pelumasan dan pendinginan turbin berjalan lancar. Mesin mobil bisa dihidupkan berjam-jam, meski kendaraan tidak bergerak, atau berhenti (stasioner).

Selain itu, banyak bus juga sudah menggunakan turbocharger sejak tahun 1980-an. Bahkan, alat-alat berat seperti buldozer juga sudah sejak lama menggunakannya. Lalu timbul pertanyaan, untuk menambah volume udara yang masuk, mengapa tidak menggunakan udara dari kompresor yang dipasang pada puli kruk as? Suatu saat, mungkin cara ini akan digunakan juga. Harus ditemukan cara pengaturan secara elektronik, sehingga usaha memasukkan sejumlah udara yang ideal bisa terpenuhi. Seandainya, udara dipompakan terus-menerus, maka tekanan akan makin meningkat dan pembakaran akan menjadi lebih besar, yang pada akhirnya justru akan merusak mesin.

Beberapa saran
Berikut ini disajikan beberapa saran dan petunjuk bagi Anda yang menggunakan turbocharger.

1. 1. Mengingat temperatur bisa mencapai 900 derajat Celcius dan putaran as turbocharger amat tinggi –bisa mencapai 150.000 rpm, maka bagian ini membutuhkan perhatian khusus. Kesalahan dalam menggunakannya peralatan ini berakibat kerusakan. Khususnya cara mendinginkan turbocharger. Meski pada dinding-dinding turbocharger sudah dilewati air dan oli yang dimaksudkan untuk mendinginkan bagian yang panas, namun berhentinya mesin secara mendadak justru membuat pompa air dan oli berhenti bekerja. Bila kedua pompa itu berhenti, sirkulasi air dan oli pun terhenti. Akibatnya, pendinginan turbocharger menjadi tidak sempurna. Air dan oli yang jumlahnya amat sedikit di ruang turbocharger justru bisa berubah menjadi mendidih. Bahkan, amat mungkin terjadi, oli yang mendidih akan mengerik dan menjadi kerak yang pada akhirnya menghambat kerja turbocharger atau membuat as turbin bengkok.
   Karena itu, penting mengikuti petunjuk pabrik mobil. Perhatikan stiker atau pemberitahuan apapun yang merupakan warning atau peringatan mengenai langkah-langkah yang harus diikuti bila akan mematikan mesin. Untuk itu, setelah mengadakan perjalanan jauh, jangan segera mematikan mesin mobil, ketika kendaraan sudah sampai tujuan. Tunggu, antara 60 detik- 120 detik, agar proses pendinginan bisa berjalan baik. Secara rinci, bisa dilihat pada Tabel 1.
2. Oli mesin. Pada mobil yang menggunakan, turbocharger, oli mesin bersinggungan langsung dengan dinding exhaust manifold yang panas, karena oli mesin digunakan untuk mendinginkan turbocharger. Hal ini menjadikan oli mesin berfungsi ganda. Dengan demikian, kualitas oli harus dijaga. Oli yang tidak sesuai atau bermutu rendah, akan mempercepat kerusakan turbocharger. Untuk itu, jangan sembarang memasukkan oli ke mesin, apalagi bila menggunakan oli hasil daur ulang. Kepada Anda disarankan mengganti oli mesin hanya pada bengkel dealer, pompa bensin atau langsung ke agen oli Pertamina. Gunakan oli dengan API service CD atau yang lebih di atasnya seperti CE atau bahkan CF. Kemudian setiap 5.000 km mengganti oli mesin dan setiap 10.000 km mengganti filter oli.
3. Hidupkan mesin dan tidak langsung digas, atau langsung di-blayer. Biarkan RPM mesin idle (rendah) dalam waktu 30 detik. Meski kondisi ini sudah dianjurkan kepada semua pemakai mobil, namun bagi mesin yang menggunakan turbocharger, hal ini tidak bisa diabaikan. Menurut perhitungan, selama 30 detik, pompa oli mempunyai waktu yang cukup untuk memompa oli melumasi bagian mesin, terutama bearing yang terpasang pada turbocharger yang terletak jauh dari pompa.
4. Setelah mengganti oli mesin dan filter, usahakan mesin hidup di tempat untuk beberapa saat, tidak langsung menjalankan mobil. Karena, setelah mengganti oli dan filter oli, dibutuhkan cukup waktu untuk sirkulasi oli, mengingat oli terkuras habis dan ruang yang tadinya kosong terisi udara.
5. Hindari mesin dipacu setelah seharian hanya diparkir. Panaskan mesin sampai temperatur kerja dan setelah itu silahkan Anda memacu kembali mobil Anda.
6. Mengapa mobil yang menggunakan turbocharger tidak boleh dimatikan segera dan harus dibiarkan idle rpm rendah selama 1-2 menit? Seperti telah disinggung pada permulaan tulisan ini, gas buang bersuhu sampai 900 derajat Celsius pada putaran mesin yang tinggi, sebaliknya pada saat mobil Anda parkir dan idle rpm-nya rendah, suhu gas buang bisa langsung turun menjadi 300 derajat Celsius. Sedangkan gas buang dengan tekanan yang tinggi dan suhu’yang mencapai 900 derajat Celsius itu digunakan untuk menggerakan turbocharger lewat sebuah poros. Karena itu biarkan mesin berputar perlahan, sambil poros turbocharger turun suhunya setelah dilewati oli dan air pendingin.

(Martin T. Teiseran, ahli mekanik, pengarang buku otomotif, bekerja di Semarang)

Sumber: Kompas, KAMIS, 22 JUNI 1995