Studi Numerik dan Eksperimen Pengaruh Sudut Bukaan VNT Terhadap Suplai Udara & Tekanan Output Kompresor Pada Turbocharger VNT Dengan Variasi Putaran Engine RPM 1000, 1500, 2000, 2500

Choirina, Amaliatul (2025) Studi Numerik dan Eksperimen Pengaruh Sudut Bukaan VNT Terhadap Suplai Udara & Tekanan Output Kompresor Pada Turbocharger VNT Dengan Variasi Putaran Engine RPM 1000, 1500, 2000, 2500. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2039211055-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Turbocharger merupakan teknologi yang signifikan dalam meningkatkan efisiensi dan performa mesin kendaraan dengan memanfaatkan gas buang untuk memutar turbin yang terhubung dengan kompresor. Dengan cara ini, jumlah udara yang masuk ke ruang bakar meningkat, memungkinkan pembakaran bahan bakar yang lebih efisien dan menghasilkan daya lebih besar tanpa modifikasi konstruksi mesin. Seiring berkembangnya teknolgi, kekurangan pada sistem turbocharger mulai diperbaiki, seperti turbo lag pada putaran engine yang cenderung rendah. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan teknologi Variable Nozzle Turbine (VNT) untuk dapat menyesuaikan arah aliran gas buang yang masuk kedalam turbin, sehingga efisiensi yang terjadi pada sisi kompresor dapat meningkat secara signifikan. Penelitian ini menjelaskan tentang pengaruh turbocharger dengan teknologi VNT yang dapat memengaruhi suplai udara dan tekanan outlet (boost pressure) pada sisi kompresor dengan beberapa variasi putaran mesin, mulai 1054 rpm, 1493 rpm, 1993 rpm dan 2508 rpm. Metode yang digunakan adalah pendekatan eksperimental dan Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan software ANSYS FLUENT. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perubahan sudut bukaan VNT secara signifikan memengaruhi distribusi aliran udara ke dalam intake manifold dan besar tekanan yang dihasilkan kompresor. Pada 1054 rpm bukaan nozzle hanya 96% untuk mengantisipasi terjadinya gejala turbo lag dan meningkatkan tekanan udara di intake manifold. Sementara pada 2508 rpm, bukaan nozzle mencapai 70% untuk menjaga tekanan tetap stabil tanpa resiko overboost. Simulasi numerik yang telah dilakukan terbukti akurat serta mendekati hasil pengujian aktual dengan tingkat eror yang sangat rendah (dibawah 1%). Rangkaian studi ini menegaskan bahwa penggunaan serta pengaturan turbocharger VNT sangat efektif dalam meningkatkan kinerja mesin dan efisiensi pembakaran dalam berbagai kondisi operasional.
=========================================================================================================================================
A turbocharger is a significant technology for improving the efficiency and performance of vehicle engines by utilizing exhaust gases to rotate a turbine connected to a compressor. In this way, the amount of air entering the combustion chamber increases, allowing for more efficient fuel combustion and producing greater power without modifying the engine's construction. As technology advances, shortcomings in turbocharger systems are being addressed, such as turbo lag at relatively low RPM. This can be overcome by using Variable Nozzle Turbine (VNT) technology to adjust the direction of exhaust gas flow entering the turbine, thereby significantly increasing the efficiency on the compressor side. This research explains the influence of a turbocharger with VNT technology on air supply and output pressure (boost pressure) on the compressor side, with several engine speed variations ranging from 1054 rpm, 1493 rpm, 1993 rpm, and 2508 rpm. The method used is an experimental approach and Computational Fluid Dynamics (CFD) using ANSYS FLUENT software. The results of this study indicate that changes in the VNT nozzle opening angle significantly affect the distribution of airflow into the intake manifold and the magnitude of the pressure generated by the compressor. At 1054 rpm, the nozzle opening is only 96% to anticipate turbo lag and increase air pressure in the intake manifold. Meanwhile, at 2508 rpm, the nozzle opening reaches 70% to maintain stable pressure without the risk of overboost. The numerical simulations that have been conducted have proven to be accurate and closely match the actual test results with a very low error rate (below 1%). This series of studies confirms that the use and regulation of VNT turbochargers are highly effective in improving engine performance and combustion efficiency under various operating conditions.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Computational Fluid Dynamic (CFD), Kompresor, Turbocharger, Turbo Lag, Variable Nozzle Turbine (VNT)
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General) T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ990 Compressors
Divisions:	Faculty of Vocational > Mechanical Industrial Engineering (D4)
Depositing User:	Amaliatul Choirina
Date Deposited:	31 Jul 2025 07:53
Last Modified:	31 Jul 2025 07:53
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/124653

Actions (login required)

View Item