Ferrari Patenkan Mesin Turbo Elektrik, Bagaimana Cara Kerjanya?

Tren mobil bermesin turbo meningkat drastis. Tak hanya mobil sport, kendaraan bermesin mungil sudah banyak yang didukung bantuan induksi turbo. Alasannya, karena downsizing atau meningkatkan efisiensi kendaraan dengan menurunkan kapasitas mesin pada generasi mobil terbaru.

Meningkatnya tren ini, tentu memberikan peluang bagi banyak produsen mobil di dunia untuk mengembangkan teknologi turbocharger menjadi lebih baik lagi. Belum lama ini, Ferrari menemukan formula jitu untuk mengeluarkan potensi terbaik dari turbocharger. Mereka berhasil menerapkan perkembangan teknologi mobil listrik untuk peranti tersebut.

Begini, turbocharger pada dasarnya adalah kompresor yang berputar di pipa saluran udara masuk (intake) untuk mengalirkan udara lebih banyak ke ruang mesin. Kompresor ini terhubung dengan turbin di pipa saluran udara pembuangan dari mesin (exhaust). Jadi saat mesin berputar, embusan udara hasil pembuangan mesin memutar turbin. Karena terhubung, kompresor di intake pun ikut berputar dengan kecepatan yang sama untuk memompa udara bersih ke ruang mesin. Semakin tinggi putaran mesin, semakin cepat turbin memutar kompresor di pipa intake untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar.

Masalahnya, semakin banyak udara yang masuk ke ruang bakar, maka untuk mengimbanginya semakin banyak pula bahan bakar yang disemprotkan ke ruang bakar. Walhasil mesin jadi sangat boros saat dipacu di rpm tinggi. Selain itu, lantaran kompresor dan turbin harus terhubung, maka instalasi pipa intake dan exhaust pun jadi cukup rumit di ruang mesin.

Belum lagi pipa exhaust yang panas karena hasil pembakaran, jadi duduk berdekatan dengan pipa intake yang seharusnya menginput udara dingin ke ruang bakar. Suhu udara intake yang ketularan tinggi, kurang optimal untuk pembakaran ideal dan berujung pada konsumsi bensin yang lebih boros. Itu sebabnya selang intake diputar lagi lewat komponen pendingin bernama intercooler yang ikutan menambah bobot kendaraan.

Ferrari telah menemukan solusinya. Mereka memisahkan kompresor di pipa intake dengan turbin di pipa exhaust. Kalau dipisah, lalu apa yang memutar kompresor di intake? Motor listrik. Putaran kompresor oleh motor listrik diatur komputer yang mengambil daya bukan dari mesin. Jadi putarannya bisa diatur sesuai kebutuhan, tak lagi mengikuti putaran turbin di pipa exhaust. Saat rpm tinggi, komputer bisa mencegah kompresor berputar melebihi kecepatan ideal. Sehingga tak ada energi yang terbuang. Namun sewaktu berakselerasi, komputer bisa meminta motor listrik memutar kompresor lebih kencang meski rpm mesin masih rendah. Ini sekaligus menghilangkan turbo lag yang selama ini dialami mobil bermesin turbo.

Lalu apa gunanya turbin di pipa pembuangan? Sebagai generator listrik. Udara kencang yang ditiup dari mesin, memutar turbin sebelum dibuang dari knalpot. Mekanismenya mirip seperti pembangkit listrik tenaga angin mini. Energi ini disimpan di baterai. Energi inilah yang dipakai motor listrik untuk memutar kompresor. Cerdas bukan?

Menariknya lagi, saat melaju di rpm tinggi embusan udara hasil pembuangan yang kencang membuat turbin menyimpan sangat banyak energi listrik. Padahal pasokan yang dibutuhkan untuk memutar turbin tak sebesar itu. Kelebihan energi itu dikirim ke generator listrik lain yang terhubung langsung dengan mesin. Generator ini ikut membantu memutar mesin yang hasilnya berhasil menambah tenaga mesin menjadi lebih beringas.

Keunggulan lain dari teknologi turbo elektrik, dari kemasannya. Karena pipa intake dan exhaust tak harus terhubung, maka instalasi pipa di ruang mesin yang sempit jadi tak terlalu kompleks. Kompresor dan turbin pun bisa ditempatkan secara efisien. Saluran pipa exhaust dan intake bisa lebih pendek. Kemudian udara di saluran intake tak terkontaminasi panas dari saluran exhaust. Bahkan ini memungkinkan untuk dihilangkannya intercooler. Artinya, inovasi ini bisa memangkas lebih banyak lagi bobot kendaraan yang berakibat pada peningkatan performa dan efisiensi bahan bakar.

Jelas pengembangan teknologi turbo elektrik ini sangat baik. Tak hanya dapat diaplikasi pada supercar, turbo elektrik juga sangat bermanfaat pada kendaraan perkotaan karena dapat menghemat bahan bakar secara signifikan tanpa mengurangi performanya. Semoga saja teknologi turbo elektrik ini bisa segera diterapkan pada mobil produksi massal dalam waktu dekat ini. (Rs/Van)

Baca Juga: Ini 5 Supercar Paling Beringas!