Fungsi Dan Cara Kerja Teknologi Variable Geometry Turbocharge ( VGT )

Salah satu cara yang digunakan oleh para pabrikan otomotif dalam menyuntik tambahan tenaga pada produk mobil yang dibuatnya adalah dengan menggunakan turbo. Pada mesin - mesin yang berkubikasi kecil yang dilengkapi dengan turbo dipercaya dalam meningkatkan tambahan tenaga sekita 20%. Jika kalian belum mengetahui apa itu turbo dan bagaimana cara kerjanya, pada artikel sebelumnya kami pernah membahasnya, klik Turbo.

Pada generasi awal, turbo yang diaplikasikan pada kendaraan mempunyai bentuk sirip yang tetap ( Fixing ) sehingga hal ini dirasa kurang efektif dalam menyuplai tambahan udara pada setiap kondisi yang berbeda. Oleh karena itu, dalam mengatasi hal ini, para pabrikan pun merancang bagaimana agar tambahan pasokan udara yang masuk dapat disesuaikan dengan kondisi mesin.

Maka munculah teknologi teranyar yaitu Variable Geometry Turbocharger atau VGT yang mempunyai cara kerja bervariasi sesuai dengan kondisi mesin. Nama lain untuk Variable-Geometry Turbocharger (VGT) adalah Variable Nozzle Turbines (VNT), di Indonesia teknologi ini sudah banyak diaplikasikan pada beberapa kendaraan, salah satunya adalah Toyota Fortuner.

Dengan adanya teknologi VGT memungkinkan terjadinya  perbandingan udara dan bahan bakar ( Air Fuel Ratio ) lebih efektif yang disesuaikan dengan beragam kondisi.  Dan pastinya ini akan berdampak pada kinerja mesin yang lebih baik. Secara garis besar, berikut ini adalah cara kerja VGT pada gambar animasi dibawah ini.

Alasan pabrikan menggunakan VGT karena aspek perbandingan bahan bakar dan udara optimal pada putaran mesin rendah sangat berbeda dengan  putaran mesin tinggi. Misalkan, pada kecepatan tinggi  terjadi campuran udara kurus (kelebihan udara ) maka   maka turbocharger akan mengurangi dorongan udara masuk ke intake manifold.

Sebaliknya pada kecepatan rendah terjadi campuran gemuk ( kelebihan bahan bakar ), maka  turbocharger akan menyedot udara  lebih banyak. Dan ini tidak dapat dilakukan oleh kerja turbo konvensional karena bentuk siripnya yang tetap.

Manfaat Penggunaan Variable Geometry Turbocharge
Dibanding dengan jenis turbo konvensional, maka tentu saja VGT mempunyai kelebihan, ini karena mekanis cara kerjanya dapat berubah - ubah sesuai dengan kondisi mesin. Adapun manfaatnya antara lain yaitu :

1. Mencegah Terjadinya Turbo Lag
Kondisi ini terjadi karena turbo tidak bisa seketika menghadirkan tambahan daya saat gas ditekan tiba-tiba  (turbo baru bekerja pada putaran tertentu). Baru beberapa detik kemudian tambahan daya bekerja, ditandai dengan melonjaknya mobil ke depan. Dengan adanya VGT, maka masalah ini bisa teratasi.

2. Tidak Membutuhkan Saluran Pembuangan Udara Berlebih ( Waste Gate )
Jika gas buang bertambah maka putaran turbine wheel menjadi lebih cepat, menyebabkan jumlah udara yang dihisap dan didorong oleh blower impeller kedalam intake manifold pun bertambah banyak, bahkan dapat berlebih. Untuk mengantisipasi kerusakan yg diakibatkan dari hal ini sistim turbo memiliki waste valve ( saluran pembuangan untuk udara berlebih ). Nah pada VGT saluran ini tidak ada karena  kemungkinan kecil terjadi kelebihan udara masuk.

3. Penggunaan Bahan Bakar Lebih Efisien

Tentu saja ini adalah dampak dari pengaturan udara masuk yang berkaitan dengan air fuel ratio. Hebatnya lagi, dalam kondisi apapun, VGT akan berusaha untuk memenuhi kebutuhan udara yang dibutuhkan oleh mesin. 

Bagaimana Cara Kerja Variable Geometry Turbocharger ?

Dengan memvariasikan sirip  rumah turbin  yang bisa bergerak berubah - ubah sesuai kondisi  saat mesin berakselerasi, turbocharger dapat mempertahankan perbandingan udara dan bahan bakar pada tingkat optimalnya. Mekanisme penyetelan sirip rumah turbin dilakukan dengan 2 tipe yaitu :

1. Digerakkan Oleh Pumpa Vakum
Penyetelan sirip turbin dilakukan oleh pumpa vakum yang terhubung pada intake manifold. Jenis ini digunakan pada generasi awal.

2. Digerakkan Oleh Motor DC
Berbeda dengan jenis yang pertama, pada jenis yang kedua ini sirip turbin berubah - ubah diatur oleh motor DC yang mana motor tersebut dikontrol oleh ECU ( Electronic Control Unit ).

- Cara Kerja Pada RPM Rendah Sampai Sedang

Pada saat kecepatan RPM mesin rendah sampai sedang  maka sirip turbin akan bergerak mengecil sedikit menutup. Gerakan sedikit  menutup ini bertujuan untuk mengecilkan saluran ( lorong ) saluran gas buang yang mengarah ke sirip turbin. Dampak dari mengecilnya saluran lorong ini akan meningkatkan tekanan  aliran gas buang ke turbin. Karena tekanan aliran gas buang yang meningkat maka secara otomatis turbo akan bekerja lebih kencang dan udara yang dipompakan ke dalam intake manifold semakin bertambah.

- Cara Kerja Pada RPM Rendah Tinggi

Pada saat kecepatan RPM mesin tinggi maka sirip turbin akan bergerak membesar yang manan lubang saluran dari gas buag ikut membesar. Gerakan membuka ini bertujuan untuk membesarkan saluran ( lorong ) saluran gas buang yang mengarah ke sirip turbin. Dampak dari membesarnya saluran lorong ini akan mengurangi tekanan  aliran gas buang ke turbin. Karena tekanan aliran gas buang yang mengecil maka secara otomatis turbo akan bekerja lebih rencah  dan udara yang dipompakan ke dalam intake manifold juga berkurang.

Share this post