cara kerja sohc

Embed Size (px)

DESCRIPTION

cara kerja sohc vtec

Text of cara kerja sohc

  • TUGAS KE-2

    TEORI DAN PRAKTEK MOTOR PEMBAKARAN DALAM

    PERBANDINGAN VVT-i DENGAN VTEC

    Oleh : Nabil Kirom (NRP 2112030026)

    Dosen Pengajar : Ir.Joko Sarsetyanto, MT ( NIP. 19610602 198701 1 001)

    PROGRAM STUDI DIPLOMA III

    JURUSAN TEKNIK MESIN

    FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

    INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

    SURABAYA

    2015

  • 1. PENGERTIAN VVT-i

    VVT-i atau Variable Valve Timing intelligent adalah pengaturan bukaan katup

    variabel yang dikembangkan oleh Toyota.VVT-i yang diperkenalkan pada tahun 1996

    menggantikan VVT yang sebelumnya telah diperkenalkan pada tahun 1991.

    Sistim VVT-i (Variable Valve Timing - Intelligent) merupakan serangkaian

    peranti untuk mengontrol penggerak camshaft. Maksudnya adalah menyesuaikan waktu

    bukaan katup dengan kondisi mesin. Sehingga bisa didapat torsi optimal di setiap tingkat

    kecepatan. Sekaligus menghemat bahan bakar dan mengurangi emisi gas buang.

    Secara garis besar, sistem kerja pada VVT- I, yg diatur bukan besarnya bukaan

    klep, tetapi timing bukaan klep terserbut. Pengaturannya juga tidak hanya berdasarkan

    RPM tapi juga menghitung volume udara masuk, posisi throttle (pijakan pedal gas)

    temperatur mesin dan beban yang ditanggung. VVT-I juga bersifat CONTINUES ,berarti

    perubahannya realtime mengikuti perubahan RPM. Tidak melalui tahap2/ steper seperti

    halnya Vtec dan Mivec yg hanya 2 atau 3 stage. Tinjauan dasar VVT-i adalah

    mengoptimalkan torsi mesin pada setiap kecepatan dan kondisi pengemudian yang

    menghasilkan konsumsi BBM yang efisien dan tingkat emisi bahan bakar yang sangat

    rendah.

    Itulah sebabnya kendaraan bermesin teknologi VVT-i sanggup menghasilkan

    tenaga yang besar sekalipun kapasitas cc slinder mesin kecil. Sebagai contoh Toyota

    Vios dengan mesin 1.497 cc menghasilkan 109 dk dengan Torsi 142 Nm sehingga

    dibandingkan mesin konvensional yang menghasilkan tenaga 75 % nya.

    1.1 CARA KERJA

    Cara kerja dari sistem VVT-i cukup sederhana, yaitu untuk menghitung waktu

    buka tutup katup (valve timing) yang optimal, ECU (Electronic Control Unit)

    menyesuaikan dengan kecepatan mesin, volume udara masuk, posisi throttle (akselerator)

    dan temperatur air. Agar target valve timing selalu tercapai, sensor posisi chamshaft atau

    crankshaft memberikan sinyal sebagai respon koreksi. Sistem VVT-i akan terus

    mengoreksi valve timing atau jalur keluar masuk bahan bakar dan udara, yang disesuaikan

    dengan pijakan pedal

  • gas dan beban yang ditanggung demi menghasilkan torsi optimal di setiap putaran

    dan menghemat konsumsi BBM.

    Pada VVT-i bagian yang divariasikan adalah timing (waktu buka-tutup) intake

    valve dengan merubah atau menggeser posisi intake camshaft terhadap puli camshaft

    drive. Fluida yang digunakan sebagai aktuator untuk menggeser posisi camshaft adalah

    oli mesin yang diberikan tekanan. Jadi disini maksudnya puli pada intake camshaft

    adalah fleksibel, camshaftnya bisa diputar maju atau mundur.

    a. Waktu Katup

    Saat bekerja pada putaran rendah, mesin memerlukan campuran udara dan

    bahan bakar yang lebih sedikit daripada saat putaran tinggi. Hal ini dikarenakan tenaga

    yang harus dihasilkan juga tidak perlu besar. Kendati begitu, apabila gas ditekan lebih

    dalam, jumlah bahan bakar dan udara yang masuk ke mesin bertambah banyak. Dengan

    makin banyak massa udara dan bahan bakar masuk ke dalam mesin dan kemudian dibakar,

    makin besar pula tenaga yang dihasilkan. Selanjutnya hal itu dimanfaatkan agar kendaraan

    melaju pada kecepatan lebih tinggi.

    Selama ini pada mesin non-VVT-i atau konvensional, waktu buka dan tutup

    katup isap selalu sama, baik saat mesin bekerja pada putaran rendah maupun tinggi.

    Kondisi seperti ini tentu saja membuat mesin tidak bisa bekerja secara optimal dan efisien,

    baik pada putaran rendah maupun tinggi. Bila salah satu diutamakan, misalnya putaran

    pada tinggi, seperti mesin balap jadul, maka pada putaran rendah mesin akan mengalami

    mbrebet. Selain itu juga boros konsumsi bahan bakar. Sebaliknya, bila hanya putaran

    rendah, maka kerja mesin pada putaran tinggi akan menjadi berat atau kurang bertenaga.

    Dengan adanya teknologi VVT-i, maka pada saat mesin bekerja pada putaran

    rendah, waktu buka katup isap tidak perlu lama. Waktu buka katup diperlambat dan

    tutupnya dipercepat karena bahan bakar yang diperlukan mesin sedikit.

    Selanjutnya apabila pedal gas ditekan, hal itu menyebabkan kebutuhan mesin

    terhadap bahan bakar dan udara makin besar. Katup pun membuka lebih cepat dan

    waktu menutup diperlambat. Artinya, waktu buka katup lebih lama. Dengan demikian,

    jumlah udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam mesin menjadi lebih banyak.

    b. Kendali Komputer

    Untuk bisa membuat katup isap membuka dan menutup sesuai dengan kondisi

    kerja mesin, pada sistem poros kem katup ditambahkan mekanisme VVT-i.

    Rangkaian

  • komponennya antara lain timing rotor, rumah, dan baling-baling (fan) controler, dan

    katup spul. Semunya disatukan pada poros kem isap.

    Controler VVT-i bergerak memutar atau menggeser posisi poros kem. Hasilnya,

    posisi poros kem berubah. Hal ini menyebabkan waktu buka katup berubah, jadi cepat

    atau lambat. Controler VVT-i bekerja atas tekanan oli dari katup spul (spool valve) yang

    mengalirkan ke baling-baling.

    Kerja katup spul ini dikendalikan oleh komputer mesin. Komputer mengatur

    kerja katup spul (tipe solenoid) berdasarkan berbagai informasi yang diterima dari

    sensor-sensor mesin lain. Dengan demikian, pengaturan pembukaan katup lebih cepat atau

    lambat jadi lebih efisien dan efektif.

    Sistem yang lebih canggih dari VVT-i adalah VVTL-i (variable valve timing and

    lift- intelligent). Pada sistem, ini bukan hanya waktu buka dan tutup katup isap yang bisa

    dikontrol sesuai dengan putaran mesin, juga tinggi angkatnya.

    Pada putaran tinggi, katup terangkat lebih tinggi. Sementara itu, pada putaran rendah,

    katup terangkat lebih rendah dari dudukannya. Dengan demikian, selain efisien, hal itu

    juga menghasilkan tenaga mesin yang mumpuni, baik pada putaran rendah, maupun

    tinggi. VVTL-i digunakan Toyota pada Celica.

    Gambar Control Elektrik VVTi

    Pada mesin Toyota, sistim ini diaplikasikan pada katup masuk. Waktu bukaan

    camshaft bisa bervariasi pada rentang 60 derajat. Misalnya, pada saat start, kondisi

    mesin dingin dan mesin stasioner tanpa beban, timing dimundurkan 30 derajat.

  • Gambar diatas, timing intake valve digeser maju atau mundur terhadap puli

    penggeraknya. Gambar dibawah menjelaskan fungsi atau tujuan ketika timing digeser

    maju atau mundur.

  • Cara ini bakal menghilangkan overlap. Yaitu peristiwa membukanya katup masuk

    dan buang secara bersamaan di akhir langkah pembuangan karena katup masuk baru akan

    membuka beberapa saat setelah katup buang menutup penuh. Logikanya, pada kondisi

    ini mesin tak perlu bekerja ekstra.

    Dengan tertutupnya katup buang, tak ada bahan bakar yang terbuang saat terisap

    ke ruang bakar. Konsumsi BBM jadi hemat dan mesin lebih ramah lingkungan.Sedangkan

    saat ada beban, timing akan maju 30 derajat . Derajat overlapping akan meningkat.

    Tujuannya untuk membantu mendorong gas buang plus memanaskan campuran bahan

    bakar dan udara yang masuk. Selain itu, waktu kompresi juga bertambah karena katup

    masuk juga menutup lebih cepat. Efeknya, efisiensi volumetrik jadi lebih baik.

    Untuk mewujudkannya, ada VVT-i controller pada timing gear di intake

    camshaft. Alat ini terdiri atas housing (rumah), kemudian di dalamnya ada ruangan oli

    untuk menggerakkan vane (baling-baling).

    Baling-baling itu terhubung dengan camshaft. Di dalamnya terdapat dua jalur

    oli menuju masing-masing ruang oli di dalam rumah VVT-i controller. Dari jalur oli

    yang berbeda inilah, vane akan mengatur waktu bukaan katup.

  • Posisi advance timing maju didapat dengan mengisi oli ke ruang belakang

    masing- masing bilah vane. Sehingga vane akan bergerak maju dan posisi timing pun

    ikut maju 30 derajat. Tekanan olinya sendiri disediakan oleh camshaft timing Oli

    Control Valve yang diatur oleh ECU mesin.

    Kebalikannya, untuk kondisi retard (mundur), ruang di depan vane akan terisi

    dan posisi timing mundur. Sedangkan kalau dibutuhkan pada kondisi standar, ada pin

    yang akan mengunci posisi vane tetap ada di tengah.

    1.2 KEUNGGULAN TEKNOLOGI VVT-i

    Berikut ini adalah keunggulan dari VVTi:

    Pembakaran yang stabil dapat diperoleh bahkan pada putaran mesin yang rendah.

    Dengan putaran mesin yang rendah saat stasioner (idle)maka efisiensi bahan

    bakarnya menjadi lebih baik.

    Kerugian tenaga mesin dapat dikurangi sehingga efisiensi bahan bakarnya

    meningkat.

    Selain itu, hasil gas buangnya pun lebih ramah lingkungan.

    Kemampuan mesin dapat dioptimalkan sehingga tenaga yang dihasilkan

    dapat maksimal.

    2. Pengantar Sistem VTEC

    Sistem Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (VTEC) adalah

    keistimewaan engineering untuk mengubah valve timing dan lift parameter dalam

    menyesuaikan karateristik kecepatan mesin. Cara kerjanya adalah dengan menyesuaikan

    sesempurna mungkin sifat-sifat pembakaran yang sesuai dengan kebutuhan kerja mesin,

    sehingga menghasilkan performa tinggi dan efi