PENGERTIAN TURBO

Turbo atau juga biasa dikenal dengan turbocharger adalah sebuah komponen tambahan motor bakar yang berfungsi untuk menambah jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar, dengan memanfaatkan energi panas yang terkandung di dalam gas buang mesin. Gas buang yang masih mengandung energi panas dilewatkan ke sebuah turbin untuk mengubah energi panas tersebut menjadi energi mekanis putaran poros. Sebuah kompresor yang berada satu poros dengan turbin, memanfaatkan energi mekanik tadi untuk men-supply lebih banyak udara ke dalam ruang bakar. Jika pada satu siklus motor bakar udara yang dimasukkan ke dalam ruang bakar lebih banyak kuantitasnya, maka dimungkinkan juga dalam satu siklus tersebut, bahan bakar yang dimasukan ke dalam ruang bakar juga menjadi lebih banyak.

Pada kondisi normal motor bakar torak, udara masuk ke dalam ruang bakar adalah akibat dari gerakan hisap dari torak. Gerakan hisap torak akan menciptakan tekanan negatif di dalam ruang bakar, yang jika diikuti dengan terbukanya katup manifold, maka udara dalam jumlah tertentu akan masuk ke dalam ruang bakar karena tekanan udara masuk (atmosfer) lebih besar daripada tekanan di dalam ruang bakar. Dan karena putaran siklus motor bakar bekerja dengan sangat cepat, maka udara yang masuk ke ruang bakar pada saat siklus hisap berjumlah relatif sedikit. Jumlah udara yang relatif sedikit ini akan diikuti pula dengan sedikitnya jumlah bahan bakar yang masuk sesuai dengan setting sistem pencampuran bahan bakar di ruang bakar (karburator maupun injeksi). Dengan kondisi ini, daya mesin yang dihasilkanpun relatif rendah pula.

Penggunaan turbocharger akan meningkatkan daya keluaran motor bakar. Karena kompresor dari turbo akan meningkatkan tekanan dan kuantitas udara yang masuk ke ruang bakar pada saat siklus hisap. Secara otomatis, kuantitas campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar pada satu siklus motor akan lebih banyak. Kuantitas campuran bahan bakar dan udara yang lebih banyak inilah yang menghasilkan daya total siklus menjadi lebih besar daripada mesin konvensional yang tidak menggunakan turbo.

PENGERTIAN KOMPRESOR DAN MACAMNYA

Kompresor adalah mesin atau alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan atau memampatkan fluida gas atau udara. Kompresor biasanya menggunakan motor listrik, mesin diesel atau mesin bensin sebagai tenaga penggeraknya. Udara bertekanan hasil dari kompresor biasanya diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray/ air brush, untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara (air gerinder) dan lain sebagainya.

Prinsip kerja kompresor dapat dilihat mirip dengan paru-paru manusia. Misalnya ketika seorang mengambil napas dalam – dalam untuk meniup api lilin, maka ia akan meningkatkan tekanan udara di dalam paru-paru, sehingga menghasilkan udara bertekanan yang kemudian digunakan atau dihembuskan untuk meniup api lilin tersebut.

Jenis – jenis kompresor
Secara umum kompresor dibedakan menjadi dua jenis yaitu kompresor dinamis dan kompresor perpindahan positif.

1. Kompresor perpindahan positif
Kompresor perpindahan positif dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu kompresor piston (reciprocating compressor) dan kompresor putar (rotary).
• Kompresor piston/torak (Reciprocating)
1) Kompresor piston kerja tunggal
Kopresor piston kerja tunggal adalah kompresor yang memanfaatkan perpindahan piston, kompresor jenis ini menggunakan piston yang didorong oleh poros engkol (crankshaft) untuk memampatkan udara/ gas. Udara akan masuk ke silinder kompresi ketika piston bergerak pada posisi awal dan udara akan keluar saat piston/torak bergerak pada posisi akhir/depan.

2) Kompresor piston kerja ganda
Kompresor piston kerja ganda beroperasi sama persis dengan kerja tunggal, hanya saja yang menjadi perbedaan adalah pada kompresor kerja ganda, silinder kompresi memiliki port inlet dan outlet pada kedua sisinya. Sehingga meningkatkan kinerja kompresor dan menghasilkan udara bertekanan yang lebih tinggi dari pada kerja tunggal.

3) Kompresor diafragma
Kompresor diafragma adalah jenis klasik dari kompresor piston, dan mempunyai kesamaan dengan kompresor piston, hanya yang membedakan adalah, jika pada kompresor piston menggunakan piston untuk memampatkan udara, pada kompresor diafragma menggunakan membran fleksible atau difragma.

• Kompresor putar (Rotary)
1) Kompresor screw (Rotary screw compressor)
Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti kompresor piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan volume yang lebih besar.

2) Lobe
3) Vane
4) Liquid Ring
5) Scroll

2. Kompresor dinamis
Kompresor dinamis dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu kompresor sentrifugal dan kompresor aksial.
• Kompresor sentrifugal
Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat aliran fluida udara (gaya kinetik), yang kemudian diubah menjadi peningkatan potensi tekanan (menjadi gaya tekan) dengan memperlambat aliran melalui diffuser.

• Kompresor aksial
Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar dinamis yang menggunakan serangkaian kipas airfoil untuk semakin menekan aliran fluida. Aliran udara yang masuk akan mengalir keluar dengan cepat tanpa perlu dilemparkan ke samping seperti yang dilakukan kompresor sentrifugal. Kompresor aksial secara luas digunakan dalam turbin gas/udara seperti mesin jet, mesin kapal kecepatan tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil.

PENGERTIAN PNEUMATIC

Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbang-an. Orang pertama yang dikenal dengan pasti telah menggunakan alat pneumatik adalah orang Yunani bernama Ktesibio. Dengan demikian istilah pneumatik berasal dari Yunani kuno yaitu pneuma yang artinya hembusan (tiupan). Bahkan dari ilmu filsafat atau secara philosophi istilah pneuma dapat diartikan sebagai nyawa. Dengan kata lain pneumatik berarti mempelajari tentang gerakan angin (udara) yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga dan kecepatan.

Gambar 1. Pneumatic Syrcuit

Pneumatik merupakan cabang teoritis aliran atau mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-selang, gawai (device) dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara mampat. Udara yang dimampatkan adalah udara yang diambil dari udara lingkungan yang kemudian ditiupkan secara paksa ke dalam tempat yang ukurannya relatif kecil.

Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri (khususnya dalam teknik mesin) merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanis dimana udara memindahkan suatu gaya atau suatu gerakan. Dalam pengertian yang lebih sempit pneumatik dapat diartikan sebagai teknik udara mampat (compressed air technology). Sedangkan dalam pengertian teknik pneumatik meliputi : alat-alat penggerakan, pengukuran, pengaturan, pengendalian, penghubungan dan perentangan yang meminjam gaya dan penggeraknya dari udara mampat. Dalam penggunaan sistem pneumatik semuanya menggunakan udara sebagai fluida kerja dalam arti udara mampat sebagai pendukung, pengangkut, dan pemberi tenaga.

Gambar 2. Pneumatik System

Adapun ciri-ciri dari para perangkat sistem pneumatik yang tidak dipunyai oleh sistem alat yang lain, adalah sebagai berikut :

1. Sistem pengempaan, yaitu udara disedot atau diisap dari atmosphere kemudian dimampatkan (dikompresi) sampai batas tekanan kerja tertentu (sesuai dengan yang diinginkan). Dimana selama terjadinya kompresi ini suhu udara menjadi naik.
2. Pendinginan dan penyimpanan, yaitu udara hasil kempaan yang naik suhunya harus didinginkan dan disimpan dalam keadaan bertekanan sampai ke obyek yang diperlukan.
3. Ekspansi (pengembangan), yaitu udara diperbolehkan untuk berekspansi dan melakukan kerja ketika diperlukan.
4. Pembuangan, yaitu udara hasil ekspansi kemudian dibebaskan lagi ke atmosphere (dibuang).

Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem pneumatik. Dalam penerapannya, sistem pneumatik banyak digunakan sebagai sistem automasi.Dalam kaitannya dengan bidang kontrol, pemakaian sistem pneumatik sampai saat ini dapat dijumpai pada berbagai industriseperti pertambangan, perkeretaapian, konstruksi, manufacturing, robot dan lain-lain. Tenaga fluida adalah istilah yang mencakup pembangkitan, kendali dan aplikasi dari fluida bertekanan yang digunakan untuk memberikan gerak.

Berdasarkan fluida yang digunakan tenaga fluida dibagi menjadi pneumatik, yang menggunakan udara serta hidrolik yang menggunakan cairan. Dasar dari aktuator tenaga fluida adalah bahwa fluida mempunyai tekanan yang sama ke segala arah. Pada dasarnya sistem pneumatik dan hidrolik tidaklah jauh berbeda. Pembeda utama keduanya adalah sifat fluida kerja yang digunakan. Cairan adalah fluida yang tidak dapat ditekan (incompresible fluid)sedangkan udara adalah fluida yang dapat terkompresi(compressible fluid).

Pada umumnya pneumtik menggunakan aliran udara yang terjadi karena perbedaaan tekanan udara pada suatu tempat ke tempat lainnya. Untuk keperluan industri, aliran udara diperoleh dengan memampatkan udara atmosfer sampai tekanan tertentu dengan kompressor pada suatu tabung dan menyalurkannya kembali ke udara bebas. Jenis kompressor terdiri dari dua kelompok antara lain :

1. Kompressor torak yang bekerja dengan prinsip pemindahan yaitu udara dimampatkan dengan mengisikannya ke dalam suatu ruangan kemudian mengurangi sis pada ruangan tersebut.
2. Kompressor aliran yang bekerja dengan prinsip aliran udara yaitu dengan menyedot udara masuk ke dalam pada satu sisi dan memampatkannya dengan percepatan massa (turbin). Kompressor aliran meliputi kompressor aliran radial dan kompressor aliran aksial.

Udara sebagai fluida kerja pada sistem pneumatik memilik karakteristik khusus antara lain :

1. Jumlah udara tidak terbatas
2. Transfer udara relatif mudah dilakukan
3. Dapat dimampatkan
4. Mencari tekanan yang lebih rendah
5. Memberi tekanan yang sama ke segala arah
6. Tidak mempunyai bentuk tetap (selalu menyesuaikan dengan bentuk yang ditempatinya)
7. Mengandung kadar air
8.  Tidak sensitive terhadap suhu
9. Tahan ledakan
10. Kebersihan
11. Kesederhanaan konstruksi
12. Kecepatan
13. Keamanan