TSI ENGINE VW

 Inilah teknologi mesin kebanggaan baru Volkswagen, yaitu TSI. Kepanjangannya, Twincharged Stratified Injection. Mesin berbahan bakar bensin ini telah mendapatkan penghargaan sebagai sebagai “Best New Engine of 2006” pada “2006 International Engine of Year Awards”.

Kehebatannya, untuk mesin 1,4 liter, 4 silinder mampu menghasilkan tenaga 170 PS (125 kW). Sama dengan kemampuan mesin 2,3 liter tanpa turbo.

Tak kalah menarik, torsi yang dihasilkan diperoleh pada putaran rendah dan flat, yaitu 240Nm @1.750 -4.500 rpm. Performa terakhir ini sebelumnya cuma bisa dihasilkan oleh mesin diesel. Padahal, suara dan getarannya lebih rendah. Karena itu, wajar mesin ini mendapatkan penghargaan dan VW pun sangat membanggakannya.

Irit & Kuat. TSI diciptakan WV untuk mengirit konsumsi bahan bakar. Teknologi ini juga efektif memperkecil ukuran mesin, sekaligus meningkatkan efisiensi kerja. Pasalnya, kendala yang selama ini ditemui pada turbocharger dengan TSI bisa dihilangkan.

Dengan mesin berukuran lebih kecil, gesekan sesama komponennya jadi lebih rendah. Sementara dengan memaksa udara disedot ke dalam mesin, efisiensi kerja makin tinggi. Dengan kapasitas mesin yang relatif kecil, tenaga yang dihasilkan pun besar.

Untuk ini, tak hanya turbocharger yang digunakan, juga supecharger. Keduanya bekerja secara hibrida, saling mendukung sesuai dengan kemampuan masing-masing.

Sebagai tambahan, sumber energinya, bensin, dipasok dengan menyemprotkan secara langsung ke dalam mesin. Kombinasi ini menghasilkan performa seperti yang telah dijelaskan di atas.

Supercharger. Supercharger – tipe kompresor ulir – selama ini umumnya digunakan pada mesin-mesin kecil. Tugasnya, menyedot udara dari luar untuk dipaksa masuk ke dalam mesin.

Kelemahan supercharger dibandingkan denga turbocharger, untuk menggerakkannya diperlukan tenaga yang diambil langsung mesin. Sedangkan turbocharger bekerja dengan memanfaatkan gas buang yang keluar dari mesin.

Pada TSI, supercharger hanya ditugaskan untuk memaksa udara masuk ke mesin pada putaran rendah sampai 2.400rpm. Setelah itu tugasnya diperingan karena turbocharger mulai bekerja. Pada 3.500 rpm, supecharger benar-benar non-aktif, tugas menyedot diambil alih oleh turbocharger.

Dengan cara ini, saat kendaraan mulai digeber dari awal (berhenti), supercharger langsung bekerja memaksa udara masuk ke dalam mesin. Turbocharger tidak bisa melakukan hal ini. Pasalnya, tekanan gas buang untuk mengaktifkan turbocharger belum cukup kuat pada putaran rendah. Kerja turbo jadi lambat atau disebut “turbo lag”. Kondisi seperti ini, tidak cocok untuk mesin yang harus sering digunakan pada putaran rendah. Misalnya, saat macet. Nah, pada TSI, tugas seperti ini menjadi tanggung jawab supercharger.

Turbocharger. Turbocharger, untuk menggerakkannya, tidak memerlukan tenaga dari mesin. Turbinnya diputar oleh gas buang  yang keluar dari mesin.  Makin tinggi putaran mesin, maka besar tenaga dan aliran gas buang yang keluar dari mesin. Gas buang inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakkan turbocharger.

Turbocharger baru bekerja secara efektif setelah 3.500rpm.  Selanjutnya tekanan udara dijaga maksimum 2,5 bar.

Kedua “pemaksa” ini bekerja secara bergantian. Agar efisien, pada putaran tinggi, supercharger diputuskan hubungannya dari mesin. Tetapi bila putaran mesin turun, supercharger secara otomatis aktif lagi. Untuk ini, supercharger dilengkapi dengan magnetik kopling, mirip dengan yang digunakan pada kompresor AC agar gampang dimati-hidupkan.

Perpindahan kerja dari supercharger ke turbocharger dibuat semulus mungkin.  Untuk ini, sistem saluran udara ke supecharger dan turbocharger dilengkapi dengan flap atau katup. Saat transisi, turbo dan supercharger bekerja secara bersamaan namun tidak dalam kondisi maksimal.

Agar efisien, supercharger tidak boleh selalu berhubungan dengan mesin. Pada saat tidak digunakan, supercharger, bebas dari pengaruh mesin. Untuk ini, VW melengkapi supercharger dengan magnetik switch. Mirip dengan kompresor AC.

Pengisian seperti ini disebut juga twincharged. Bisa pula disebut stratified charged karena pemaksaan udara masuk ke dalam mesin dilakukan secara bertahap.

Hibrida Seri. Supercharger dan turbocharger pada mesin TSI bekerja secara hibrida seri. Pada putaran rendah, udara yang dipaksa masuk ke dalam mesin oleh supecharger, tetap  harus melalui turbocharger dan intercooler. Intercooler digunakan untuk mendinginkan udara yang dipaksa masuk agar suhunya tidak terlalu tinggi di dalam mesin.

Cara kerja inilah yang membedakan sistem twincharged dengan bi-turbo. Pada bi-turbo, masing-masing turbocharger digunakan untuk memasok udara pada barisan silinder yang berbeda.

Pada putaran tinggi, udara dari luar langsung menuju turbocharger dan tidak lagi lewat supercharger atau kompresor. Hal ini bisa dilakukan karena flap atau katup pada saluran bypass membuka penuh.

Pada saat transisi, katup flap membuka separo. Turbocharger mulai bekerja namun masih dibantu oleh supercharger untuk mencegah terjadinya gejala keterlambatan (lag).

Dengan tugas khusus supercharger pada putaran rendah dan turbocharger di putaran sedang dan tinggi, mesin benar-benar fleksibel. Selain bisa diajak santai karena torsi diperoleh pada putaran rendah dan rata (flat), juga bisa dikebut.

Torsi yang diperoleh pada putaran rendah dan flat, membuat mesin sangat cocok untuk kondisi operasional “stop and go” atau lalu lintas macet berat seperti di Jakarta. Di samping itu, karena pada putaran rendah torsi sudah diperoleh, konsumsi bahan bakar menjadi irit. Karena itu, pantas, TSI kini sangat dibanggakan oleh VW. Maklum, sekarang makin banyak konsumen cari mobil yang irit.

Agar mesin bekerja semakin hebat, untuk memasok bahan bakar digunakan injeksi langsung. Tipe injektor juga diperbaiki, yaitu injeksi tekanan tinggi 6-lubang. Pengabutan berjalan lebih baik karena bensin disemprotkan pada tekanan 150 bar. Perbandingan kompresi pun tetap tinggi(10:1) kendati menggunakan turbocharger.

Semua kombinasi tersebut, membuat mesin FSI jadi hebat. Meski begitu, konstruksi mesin makin rumit. Kemungkinan gangguan juga lebih besar. Perawatan juga memerlukan perhatian lebih serius. Jadi, ada imbalan yang diminta dari sebuah nilai tambah!