Turbocaj atau Supercaj?

1. Proses pembakaran enjin merupakan proses menukarkan tenaga kimia yang ada dalam petrol atau diesel kepada tenaga haba dan seterusnya tenaga kinetic bagi menggerakkan sistem kotak gear, tayar dan kenderaan. Kadar reaksi kimia ini akan meningkat sekiranya:

  1. Suhu tindakbalas berlaku pada suhu yang lebih tinggi (dalam sesetengah enjin, suhu yang tinggi menyebabkan knocking)
  2. Kepekatan bahan reaktan (udara & bahan api) ditambah
  3. tekanan dalam sistem bertambah
  4. Bahan reaktan dipecahkan kepada molekul yang lebih kecil
  5. Pemangkin digunakan untuk mempercepatkan proses kimia digunakan

2. Faktor -faktor yang mengubah kadar tindakbalas kimia di atas saya terangkan bagi menjelaskan fungsi sebenar turbocaj dan supercaj. Antara persamaan turbocaj dan supercaj ialah

  1. merupakan pam atau pemampat dipasang pada bahagian intake system
  2. berfungsi untuk meningkatkan tekanan udara yang akan memasuki silinder enjin
  3. Hasilnya lebih banyak udara yang masuk, maka lebih banyak bahan api boleh ditambah terhadap udara tersebut
  4. Apabila kepekatan kedua – dua bertambah, kuasa yang dihasilkan oleh enjin turut bertambah

Apa yang boleh disimpulkan disini ialah, turbocaj dan supercaj meningkatkan tekanan udara, membolehkan lebih banyak udara masuk, dicampurkan dengan bahan api, dan dibakar dalam silinder bagi menghasilkan lebih kuasa enjin.

3. Bagaimana Supercaj Berfungsi

  1. Supercaj berfungsi dengan bantuan mekanikal secara terus, dengan input bearing supercaj disambung dengan enjin melalui bantuan tali sawat (belting)
  2. Ini bermakna supercaj akan berputar pada halaju yang sama dengan kelajuan enjin atau RPM enjin
  3. Walaubagaimanapun, supercaj adalah bersifat parasit, kerana bagi membolehkan supercaj beroperasi, kuasa enjin diperlukan dan disambung secara terus pada bahagian crankshaft.
  4. Kelemahan lain supercaj ialah, kos pembuatan yang mahal, berat dan pencemaran bunyi
  5. Tapi supercaj sangat responsif dengan sebarang input pada throttle, tekan pedal minyak, enjin memberikan kuasa pada supercaj, boost masuk, dan kuasa enjin bertambah dengan pantas, selari dengan pertambahan RPM enjin

Dalam video di atas, supercaj dipacu dari enjin dengan bantuan sistem rantai ataupun chain.

4. Bagaimana Turbocaj Berfungsi

  1. Sistem turbocaj mempunyai satu turbin yang dikuasakan oleh ekzos dan satu kompressor bagi memaksa udara masuk, dan kedua dua komponen ini disambung dengan turbo shaft. Berbanding dengan sistem supercaj yang menggunakan kuasa enjin untuk beroperasi, sistem turbocaj menggunakan “waste energy” dari sistem ekzos
  2. Namun penggunaan ekzos enjin bagi menjana turbin dan menggerakkan kompressor menyebabkan pengaliran gas ekzos menjadi terganggu, meningkatkan tekanan dalam manifold ekzos dan menyebabkan kuasa enjin menjadi sendah sedikit.
  3. Salah satu kebaikan sistem turbocaj ialah penggunaan bahan api yang rendah, tapi menghasilkan lebih kuasa dan kehilangan kuasa akibat geseran adalah sama, dengan turbo ataupun tanpa turbo
  4. Walaupun nampak seperti sangat ideal, menggunakan tenaga terbuang bagi menjana sistem turbo, kelemahan utama sistem ini ialah tekanan udara yang dihasilkan oleh ekzos sebenarnya rendah dan hanya tinggi sedikit berbanding tekanan udara
  5. Bagi mendapatkan tekanan yang cukup untuk menjana sistem turbo, turbin mesti berputar pada halaju yang sangat tinggi, antara 100,000 – 130,000 RPM bagi membolehkan sistem turbo berjalan lancar.
  6. Halaju putaran yang tinggi, penggunaan gas ekzos yang panas, persekitaran sistem yang menggunakan gas yang mengakis memerlukan penggunaan bahan yang terbaik bagi menghasilkan komponen turbo yang tahan lasak
  7. Disebabkan sistem ini dijana oleh ekzos, turbocaj mengalami satu masalah yang dinamakan “turbo lag”. Apabila pedal minyak ditekan bagi mendapatkan lebih kuasa bagi memecut, ia memerlukan beberapa saat atau ketika bagi membolehkan tekanan ekzos meningkat, dan memutarkan turbin dengan lebih laju, menjana boost yang diperlukan oleh enjin dan mendapat lebih kuasa. Tekan pedal, dan dalam sela masa 2-5 saat, baru kuasa enjin bertambah.
  8. Turbo lag boleh dikurangkan dengan penggunaan rotor yang dibuat dari bahan yang lebih ringan
  9. Turboshaft yang berfungsi menghubungkan turbin dan pemampat biasanya akan dibantu oleh minyak enjin bagi mengurangkan geseran. Sekiranya minyak pelincir jarang ditukar, bersedialah untuk mengeluarkan belanja yang besar bagi proses baik pulih sekiranya turbo rosak.

5. Fungsi Intercooler

Gambar di atas ialah Toyota Hilux VNT Turbo model 2015 dengan 136 Hp. Apa yang membezakan model ini dengan model lama ialah pemasangan unit intercooler di atas enjin dengan ruang kemasukan udara bagi tujuan penyejukan di atas bonet. Berbanding dengan model lama tahun 2008, model lama hanya mampu menjana 100hp dari enjin 2500cc yang sama.

Turbocaj dan supercaj menghadapi masalah yang sama iaitu, apabila udara dimampatkan, udara tadi cenderung untuk mempunyai suhu yang tinggi kesan dari proses mampatan. Sekiranya suhu udara adalah tinggi pada intake stroke, keseluruhan proses (intake, compress, power & exhaust) akan mempunyai suhu yang tinggi. Bagi enjin petrol, ini akan menyebabkan knocking dan bagi enjin diesel akan menghasilkan bahan cemar Sulfur Oksida yang tinggi.

Bagi mengatasi masalah ini, intercooler akan dipasang bagi menyejukkan suhu udara selepas dimampatkan oleh turbocaj ataupun supercaj. Unit intercooler ini boleh menyejukkan udara dengan cara sejukan terus udara ke udara ataupun dengan bantuan air ataupun coolant. Udara yang sejuk mengandungi lebih banyak molekul oksigen berbanding dengan udara yang panas, dan udara yang sejuk menghasilkan lebih kuasa.

Bagi tujuan mengelakkan fenomena knocking juga, enjin turbo mempunyai compression ratio CR yang lebih rendah berbanding dengan enjin biasa.

6. Supercaj + Turbocaj = Turbo Stratified Injection TSI

Volkswagen adalah salah satu pengeluar kenderaan terbesar di dunia yang membuat kajian terhadap enjin diesel dan meniru teknologi diesel ke dalam enjin petrol. Berbeza dengan enjin petrol yang biasa, VW mengaplikasikan teknogi pancitan terus bahan api (direct injection) dengan teknologi turbocaj. Melalui kajian yang dibuat oleh VW, enjin dengan kapasiti yang kecil dan dibantu dengan unit turbo memberikan kepuasan yang lebih berbandingn dengan enjin teknologi hibrid

Dalam enjin hibrid, sebaik sahaja kuasa bateri dari sistem telah habis digunakan, enjin terpaksa bekerja keras kerana hanya ada satu kuasa (enjin) yang digunakan untuk memecut atau mendaki bukit. Malah, sekiranya menuruni bukit, pemandu terpaksa merancang cara mengecaj bateri secara brek agar enjin dapat menggunakan kuasa bateri semasa mendaki.

Sebagai contoh, enjin 1400 cc 4 silinder EA111 enjin ini dilengkapkan dengan sistem turbocaj abgi mengekstrak lebih kuasa dari enjin ini. Namun jurutera mendapati, pada RPM yang rendah, tork yangdihasilkan oleh enjin ini adalah rendah disebabkan masalah turbo lag. Bagi mengatasi masalah ini, jurutera menambah satu lagi unit supercaj yang beroperasi dari RPM yang rendah sehingga 3500 RPM. Dari 3500RPM dan ke atas, turbocaj akan mengambil alih peranan supercaj dan menghasilkan kuasa 167horsepower dengan bantuan 2 unit pengecaj. Secara perbandingan enjin Honda K20iVtec hanya menghasilkan 155horsepower dari enjin dengan sesaran 2000cc.

Untuk khidmat kereta sewa atau transportation boleh klikĀ www.carrentalrawang.com

Related Posts

About The Author

Add Comment

%d bloggers like this: