PRINSIP KERJA TURBOCHARGE

    Pemasukan udara diatur oleh katup masuk pada langkah isap, selanjutnya mesin melakukan kompressi sehingga tekanan dan temperatur udara naik akibat pengurangan volume. kemudian terjadi langkah ekspansi yang diakibatkan oleh pembakaran dan menghasilkan kerja. setelah melakukan kerja, sisa pembakaran dibuang melalui saluran buang. gas sisa pembakaran yang keluar melalui katup buang akan masuk kedalam pipa gas buang lalu masuk kedalam ruang turbin pada turbocharge dan menyentuh sudu-sudu turbin sehingga mengakibatkan turbin berputar.

    semakin tinggi beban yang diberikan pada mesin maka semakin cepat turbin berputar maka semakin banyak udara yang dihisap oleh kompresor atau blower, dimana kompresor atau blower berada pada satu sumbu poros dengan turbin. udara luar masuk melalui saluran masuk yang dihisap oleh kompresor atau blower kemudian didinginkan melalui katup masuk air cooler, karena sifat udara yang telah didinginkan lebih padat maka udara yang masuk kedalam ruang bakar lebih banyak.

Siklus Turbocharge

    Disatu sisi, proses pemasukan udara kedalam silinder relative konstan (berhubungan dengan desain awal sebuah mesin) terhadap putaran mesin (kecuali mesin dengan variable valve traints (VVT) yang kapasitas udaranya bisa diatur). Sehingga proses penambahan bahan bakar dalam silinder tidak akan efektif lagi untuk meningkatkan performa mesin jika tanpa dibaringi dengan penambahan udara dalam silinder.

     Proses Penambahan udara kedalam silinder dipengaruhi oleh beberapa parameter:

1. Densitas Udara (dipengaruhi oleh temperature)
2. Kecepatan udara masuk (dipengaruhi oleh tekanan udara masuk)
3. bukaan maksimal valve
4. waktu bukaan valve

    Dengan asumsi no. 2 dan 3 konstan dan memiliki batasan yang ketat, dan berkaitan dengan desain mesin secara global, sehingga hanya point no 1 dan 2 yang dapat dijadian sebagai agen "perubahan"
dengan menggunakan prinsip kontinuitas dari mekanika fluida, Q (kapasitas udara) = V (kecepatan) x A (open area), maka hanya dengan merubahkecepatan udara masuk, kapasitas udara dalam silinder akan meningkat (dengan asumsi, densitas konstan). dengan menggunakan alat yang dapat meningkatkan kecepatan aliran udara dalam silinder (misal blower) maka prinsip ini dapat digunakan untuk menaikkan jumlah udara dalam silinder.

     dengan menggunakan turbocharger yang memanfaatkan tekanan gas buang untuk menggerakkan turbin dan kompressor, tekanan dan kecepatan udara yang masuk keruang bakar akan meningkat dan dengan sendirinya jumlah udara yang bisa ditampung dalam silinder juga meningkat. meningkatnya jumlah udara dalam silinder, memungkinkan kita untuk menambah bahan bakar yang lebih banyak lagi, sehingga power yang dihasilkan juga lebih meningkat.

     Dengan meningkatnya tekanan udara hasil kompressi dari kompressor akan meningkatkan temperatur udara itu sendiri. peningkatan temperatur udara tersebut akan menurunkan densitas udara mendekati densitas sebelum terkompressi, sehingga fungsi turbocharger tidak begitu efektif untuk meningkatkan jumlah udara dalam silinder. solusinya, temperatur udara setelah dikompres harus diturunkan untuk meningkatkan densitas.