Exhaust Gas Resirculation EGR

Kendaraan menghasilkan dua macam bentuk racun, yang terlihat oleh mata dan yang tak terlihat oleh mata. Yang terlihat oleh mata adalah PM (particulate matter) yaitu jelaga, asap hitam, tar, dan hidrokarbon yang tidak terbakar. Sedang untuk yang tak terlihat oleh mata adalah NOx, CO dan hidrokarbon, walaupun tak terlihat biasanya indera kita bisa merasakan kalau kadar nya terlalu tinggi yaitu mata perih dan menjadi berlinang air mata. Lalu kenapa sih kok bisa seperti itu? Mesin dapat menghasilkan tenaga dari hasil pembakaran bahan bakar,



Siklus mesin diesel 4 tak.


1. Intake valve membuka, piston akan bergerak turun maka udara akan masuk ke silinder

2. 2. Piston naik udara dalam silinder akan tertekan

3. 3. Ketika solar disemprot dari nozzle, pada waktu yang bersamaan dengan piston mencapai puncak dan udara hamper terkompresi, solar akan sendirinya meletup oleh panas (500 sampai 700 derajat Celcius)

4. 4. Ketika exhaust valve membuka dan piston naik, gas dalam silinder akan keluar sebagai hasil pembuangan.

Jika suhu dalam ruang bakar terlalu rendah maka jumlah PM nya akan meningkat dan jika suhu terlalu tinggi maka NOx nya yang akan meningkat. Dalam mesin diesel, formasi unsur NOx sangat dipengaruhi oleh peningkatan suhu dalam ruang bakar. Maka daripada itu, penting dilakukan menjaga tingkat temperature ruang bakar pada posisi tertentu. Cara mudah untuk mengurangi kadar NOx adalah memperlambat timing semprotan bahan bakar, akan tetapi hal tersebut malah mengakibatkan borosnya bahan bakar sebesar 10-15%. Lalu bagaimana caranya supaya PM nya rendah dan NOx nya juga rendah dengan tidak mengorbankan kemampuan mesin, lebih ekonomis bahan bakar dan lebih ramah kepada lingkungan? Beberapa cara untuk meningkatkan kemampuan efisiensi pembakaran banyak macamnya yaitu dengan menggunakan bantuan computer, mengatur kesesuaian semprotan bahan bakar dan udara, menggunakan teknologi common rail dimana menggunakan tekanan yang sangat tinggi dan kesesuaian timing injeksi pada setiap putaran mesin, kepala silinder bermulti-klep dan lain-lain.

Untuk memenuhi standar gas buang euro2, saat ini di Indonesia banyak kendaraan komersil yang menggunakan teknologi turbo-intercooler dan dilengkapi catalyst. Lalu apa hubungannya?

Turbo

Turbo bekerja pada rpm tinggi. Pada mesin normally aspirated keadaan ini dimana silinder mebutuhkan udara yang banyak sehingga bahan bakar juga semakin boros dan menhasilkan NOx yang tinggi. Pada mesin turbo, saat piston bergerak cepat menghasilkan gas exhaust bertekanan. Tekanan tersebut dimanfaatkan untuk memutar turbin pada rumah turbo dan menghisap udara masuk ke ruang silinder menjadi lebih efisien sehingga bahan bakar menjadi lebih efisien dengan peningkatan tenaga yang cukup signifikan.

Intercooler

udara tekanan tinggi dari turbo masuk ke dalam intercooler untuk diturunkan temperaturnya, baru kemudian masuk kedalam ruang bakar. Udara dingin dengan densitas lebih tinggi akan meningkatkan efisensi pembakaran dan mengurangi kadar NOx.

Oxydation Catalyst

Alat ini berfungsi mereduksi jumlah PM yang keluar dari silinder dengan merubah zat beracun menjadi zat tidak beracun dengan mengubahnya secara kimia oleh katalis yang terinstall dalam knalpot sebelum dibuang / dilepas ke udara.

EGR dan SCR

untuk mendapatkan nilai efisiensi yang maksimum dari mesin diesel dan pemenuhan standar euro 4 dan 5 beberapa alat tambahan yang biasa dipakai adalah SCR dan EGR, SCR (Selective Catalytic Reduction) biasanya dipakai pada kendaraan keluaran Mercedes-Benz dan Volvo. Dengan cara ini NOx yang berbahaya diubah menjadi Nitrogen biasa dan air. Beberapa komponen pendukung system SCR adalah mesin yang lebih canggih dan bertenaga, catalytic converter dan Adblue.

Beberapa keuntungan bluetec:

- 1. Standar emisi Euro5 dapat dicapai

- 2. Efisien, pembakaran yang lebih bersih pada mesin

- 3. Interval perawatan yang sama dengan mesin Euro3

- 4. Perawatan yang sama dengan mesin Euro3

- 5. Dapat menggunakan solar bersulfur

- 6. Lebih irit 5% (dengan menggunakan mesin V8)

Kekurangan

- Harus menambahkan cairan tambahan seperti AdBlue



EGR (Exhaust Gas Resirculation)

EGR adalah alternative lain daripada SCR untuk memenuhi standar emisi gas buang Euro4. Dalam gas bung terdapat CO2, NOx dan uap air. NOx dikurangi dalam ruang bakar dengan menyuntik kembali gas buang yang telah didinginkan melalui heat exchanger. Udara yang dimasukkan kembali ke dalam silinder ini mengurangi konsentrasi O2 dan suhu pembakaran sehingga nilai NOx nya pun turun. Namun bahan bahan bakar dan PM akan bertambah karena pembakaran menjadi tidak optimal. PM ini harus dikurangi dengan cara memodifikasi injector bahan bakar, memodifikasi catalyst atau filter.

Temperatur spesifik EGR lebih tinggi daripada udara bebas, oleh karena itu EGR meningkatkan suhu intake lalu pada waktu yang bersamaan menurunkannya pada ruang bakar.

%EGR= [volume EGR/jumlah udara masuk ke silinder]x100%, atau

EGR rasio= [CO2 intake – CO2 ambient]/[CO2 exhaust – CO2 ambient], (Baerta et al 1999)



Pada pembebanan yang tinggi, sangat sulit EGR bekerja mendinginkan pembakaran dan malah akan menyebabkan timbulnya banyak asap dan PM. Pada pembebanan ringan, hidrokarbon yang tidak terbakar dalam EGR akan terbakar kembali dalam campuran berikutnya, meningkatkan bahan bakar yang tidak terbakar pada exhaust dan meningkatkan effisiensi penhentian thermal. Selain itu juga, EGR panas akan meningkatkan suhu intake, yang akan mempengaruhi pembakaran dan emisi pembuangan. Dengan menggunakan EGR, terdapat timbale balik antara pengurangan kadar NOx dengan peningkatan jelaga dan hidrokarbon yang tidak terbakar. Beberapa penelitian telah membuktikan hal ini dan mengindikasikan bahwa lebih dari 50% EGR , PM meningkat sangat tajam dan sangat dianjurkan menggunakan filter atau catalyst.

Efek EGR pada tingkat pembebanan (Mehta et al, 1994)



Ketika komponen mesin bersentuhan langsung dengan PM, abrasi akan mungkin terjadi. Asam sulfur dan air kondensasi dari EGR akan menyebabkan korosi. Beberapa penelitian menemukan kerusakan pada dinding silinder karena pengurangan kapasitas oli pelumasan, untuk mencegah tercampurnya jelaga campuran yang terbawa oleh resirkulasi gas buang (Mehta et al 1994).

Penelitian juga menyebutkan EGR yang dihubungkan dengan filter atau catalyst, menurunkan kadar PM. Filter akan cepat tersumbat oleh PM dan akan menyebabkan meningkatnya tekanan balik pada exhaust mesin yang juga akan mengurangi performa mesin. Filter ini harus diperbarui agar tidak cepat tersumbat yaitu dengan menggunakan teknik aerodinamika, atau teknik regenerasi elektrostatik. Cara lainnya adalah menggunakan cairan additive berbahan dasar cerium atau besi and continous regeneration trap (CRT) menggunakan bahan bakar solar bebas sulfur. (zalenka et al 1998)



Klasifikasi EGR

1. Berdasarkan temperature

a. EGR panas = udara buang diresirkulasi tanpa didinginkan, menyebabkan peningkatan suhu intake

b. EGR sangat dingin = udara buang didinginkan menggunakan heat exchanger, kondensasi air akan menyebabkan tetesan air yang akan berefek buruk dalam ruang silinder.

c. EGR dingin sebagian = untuk menghindari kondensasi, temperature dijaga sesuai dengan yang diinginkan.

2. Berdasarkan konfigurasi

a. Sistem Long Route (LR) = dalam system LR, tekanan akan turun sepanjang udara masuk dan tekanan akan tetap pada sisi exhaust.

b. Sistem Short Route (SR) = system ini berbeda dengan system lain yang bermetode perbedaan tekanan postif sepanjang rangkaian EGR. Cara lain mengendalikan nilai EGR adalah dengan menggunakan Variable Nozzle Turbine (VNT) . kebanyakan system VNT menggunakan masukan tunggal, dimana mengurangi efisiensi system oleh pemisahan denyut exhaust. EGR yang telah didinginkan haruslah dimasukkan secara efektif.

3. Berdasarkan tekanan

a. Sistem tekanan rendah = lintasan EGR berlanjut dari hili turbin menuju bagian hulu kompresor. Hal ini ditemukan dalam menggunakan metode rute tekanan rendah dimana EGR akan naik dengan pengurangan nilai NOx. Akan tetapi berefek mempengaruhi ketahanan mesin, pembatasan peningkatan suhu outlet kompresor dan penyumbatan intercooler.

b. Sistem tekanan tinggi = lintasan EGR berlanjut dari hulu ke hilir kompresor, walaupun EGR akan bekerja di beban berat, perbandingan udara akan meningkat dan konsumsi bbm menjadi boros. 

sumber:  http://aria-info.blogspot.com/2010/02/kendaraan-menghasilkan-dua-macam-bentuk.html

EFI (Electronic Fuel Injection) Pada Motor

Sistem injeksi bahan bakar elektronik (karburasi digital) sudah mulai diterapkan pada mesin sepedamotor, perlahan tapi pasti akan menggantikan sistem yang sudah lama bertahan yaitu karburator (karburasi manual).Karena mesin sepedamotor merupakan kombinasi reaksi kimia dan fisika untuk menghasilkan tenaga, maka kita kembali ke teori dasar kimia bahwa reaksi pembakaran BBM dengan O2 yang sempurna adalah:

14,7:1 = 14,7 bagian O2 (oksigen) berbanding 1 bagian BBM


Teori perbandingan berdasarkan berat jenis unsur, pada prakteknya perbandingan diatas (AFR – Air Fuel Ratio) diubah untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar atau konsumsi BBM yang ekonomis. Karburator juga mempunyai tujuan yang sama yaitu mencapai kondisi perbandingan sesuai teori kimia diatas namun dilakukan secara manual. Karburator cenderung diatur untuk kondisi rata-rata dimana sepedamotor digunakan sehingga hasilnya cenderung kearah campuran BBM yang lebih banyak dari kebutuhan mesin sesungguhnya. Untuk EFI karena diatur secara digital maka setiap ada perubahan kondisi penggunaan sepedamotor ECU akan mengatur supaya kondisi AFR ideal tetap dapat dicapai.
Contohnya: Pada sistem Karburator ada perbedaan tenaga jika sepedamotor digunakan siang hari dibandingkan malam hari, hal ini karena kepadatan oksigen pada volume yang sama berbeda, singkatnya jumlah O2 berubah pasokkan BBM tetap (ukuran jet tidak berubah).
Hal ini tidak terjadi pada sistem EFI karena adanya sensor suhu udara (Inlet Air Temperature) maka saat kondisi kepadatan O2 berubah, pasokkan BBM pun disesuaikan (waktu buka injector ditambah atau dikurangi). Jadi sepedamotor yang menggunakan EFI digunakan siang atau malam tetap optimum alias tenaga tetap sama. Perbedaan utama Karburator dibandingkan EFI adalah:

>>Karburator EFI
BBM dihisap oleh mesin BBM diinjeksikan/disemprotkan ke dalam mesin
Pengapian Terpisah Sistem Pengapian menyatu

>>Komponen-komponen dasar EFI
Setiap jenis atau model sepedamotor mempunyai desain masing-masing namun secara garis besar terdapat komponen-komponen berikut.

1.ECU – Electrical Control Unit
Pusat pengolah data kondisi penggunaan mesin, mendapat masukkan/input dari sensor-sensor mengolahnya kemudian memberi keluaran/output untuk saat dan jumlah injeksi, saat pengapian.

2.Fuel Pump
Menghasilkan tekanan BBM yang siap diinjeksikan.

3.Pressure Regulator
Mengatur kondisi tekanan BBM selalu tetap (55~60psi).

4.Temperature Sensor
Memberi masukan ke ECU kondisi suhu mesin, kondisi mesin dingin membutuhkan BBM lebih banyak.

5.Inlet Air Temperature Sensor
Memberi masukan ke ECU kondisi suhu udara yang akan masuk ke mesin, udara dingin O2 lebih padat, membutuhkan BBM lebih banyak.

6.Inlet Air Pressure Sensor
Memberi masukan ke ECU kondisi tekanan udara yang akan masuk ke mesin, udara bertekanan (pada tipe sepedamotor ini hulu saluran masuk ada diantara dua lampu depan) O2 lebih padat, membutuhkan BBM lebih banyak.
Atmospheric Pressure Sensor memberi masukan ke ECU kondisi tekanan udara lingkungan sekitar sepedamotor, pada dataran rendah (pantai) O2 lebih padat, membutuhkan BBM lebih banyak.

7.Crankshaft Sensor
Memberi masukan ke ECU posisi dan kecepatan putaran mesin, putaran tinggi membutuhkan buka INJECTOR yang lebih cepat.

8.Camshaft Sensor
Memberi masukan ke ECU posisi langkah mesin, hanya langkah hisap yang membutuhkan buka INJECTOR.

9.Throttle Sensor
Memberi masukan ke ECU posisi dan besarnya bukaan aliran udara, bukaan besar membutuhkan buka INJECTOR yang lebih lama.

10.Fuel Injector / Injector
Gerbang akhir dari BBM yang bertekanan, fungsi utama menyemprotkan BBM ke dalam mesin, membuka dan menutup berdasarkan perintah dari ECU.

11.Speed Sensor
Memberi masukan ke ECU kondisi kecepatan sepedamotor, memainkan gas di lampu merah dibanding kecepatan 90km/jam, buka INJECTOR berbeda.

12.Vehicle-down Sensor
Memberi masukan ke ECU kondisi sepedamotor, jika motor terjatuh dengan kondisi mesin hidup maka ECU akan menghentikan kerja FUEL PUMP, IGNITION, INJECTOR, untuk keamanan dan keselamatan.

Electronic Fuel Injection memang lebih unggul dibanding karburator, karena dapat menyesuaikan takaran BBM sesuai kebutuhan mesin standar.

ECU diprogram untuk kondisi mesin standar sesuai model sepedamotor, di dalam ECU terdapat tabel BBM yang akan dikirim melalui Injector sesuai kondisi mesin standar.

Jika ada perubahan dari kondisi standar misalnya filter udara diganti atau dilepas, walaupun ada pengukur tekanan udara (inlet air pressure sensor) pasokkan BBM hanya berubah sedikit, akhirnya sepedamotor akan berjalan tidak normal karena O2 terlalu banyak (lean mixture).

Tabel ECU standar biasanya tidak dapat dirubah, karena tujuan utama EFI adalah pengurangan kadar emisi gas buang beracun.

Untuk mesin modifikasi memerlukan modifikasi tabel dalam ECU, hal ini dapat dilakukan dengan:

1. Software yang dapat masuk ke dalam memory ECU – hanya dimiliki oleh ATPM atau dealer.
2. Piggyback alat tambahan diluar ECU - bekerja dengan cara memanipulasi sinyal yang dikirim ke Injector untuk membuka lebih lama.
3. Tukar ECU aftermarket yang dapat diprogram tabel memory-nya, sesuai modifikasi, sesuai kondisi sirkuit.

Cara kerja mesin VVTI

VVT-i , atau Variable Valve Timing dengan kecerdasan, merupakan sebuah mobil variable valve timing teknologi yang dikembangkan oleh Toyota, mirip dengan teknologi i-VTEC oleh Honda. The Toyota VVT-i sistem menggantikan VVT Toyota ditawarkan mulai tahun 1991 pada 4A-GE 20 Valve-mesin. Perodua menggunakan teknologi ini dan mengubah nama untuk DVVT (Variable Valve Timing Dinamis). Sistem VVT adalah tahap 2-hidrolik dikontrol sistem cam phasing .

VVT-i, yang diperkenalkan pada tahun 1996, bervariasi waktu katup asupan dengan menyesuaikan hubungan antara camshaft drive (belt, gunting-gear atau rantai) dan camshaft intake. Tekanan oli engine diterapkan pada aktuator untuk menyesuaikan posisi camshaft.


Desainer mesin telah dikenal untuk waktu yang lama bahwa mereka bisa mendapatkan kinerja yang lebih baik dari mesin dalam keadaan tertentu dengan membiarkan katup intake membuka sedikit sebelum katup buang menutup. Ini meningkatkan waktu untuk campuran bahan bakar / udara masuk silinder selama langkah isap. Dalam kondisi ini katup exhaust dan intake terbuka pada saat yang sama, ini disebut 'tumpang tindih katup' . Dalam mesin konvensional 'valve overlap' waktu adalah tetap.

Tumpang tindih katup Tetap memungkinkan mesin untuk melakukan dengan baik dalam rentang putaran tertentu, namun ada tiga efek utama samping yang tidak diinginkan .

1) Bahan Bakar yang terbuang - campuran bahan bakar / udara tidak selalu efisien dibakar dan ini menyebabkan bahan bakar yang tidak terbakar untuk melewati mesin.

2) Tingginya tingkat diinginkan emisi gas buang yang dihasilkan.

3) Power output potensial tidak sepenuhnya terwujud.

Variable valve timing memungkinkan hubungan antara inlet dan exhaust camshaft terpisah untuk tumpang tindih bervariasi valve timing. Dalam melakukan hal itu mengatasi efek samping dijelaskan di atas dengan menggunakan komputer untuk terus bervariasi asupan waktu katup dan tumpang tindih. The valve timing dan tumpang tindih yang disesuaikan melalui serangkaian mekanisme sederhana untuk memastikan kondisi optimum berlaku di seluruh rentang putaran kerja. Keuntungan adalah rendah konsumsi bahan bakar , emisi gas buang yang lebih rendah dan output daya yang lebih tinggi. Karena sistem ini terus variabel, suatu 'i' untuk 'cerdas' telah ditambahkan ke akronim.

Pada tahun 1998, " Ganda "VVT-i (menyesuaikan kedua intake dan exhaust camshaft) pertama kali diperkenalkan pada 3S-GE mesin Altezza RS200 itu. Dual VVT-i juga ditemukan di generasi baru mesin Toyota V6, yang 3.5L 2gr-FE V6 . Mesin ini dapat ditemukan di Avalon, RAV4, dan Camry di AS, Aurion di Australia, dan berbagai model di Jepang, termasuk Estima tersebut. Dual VVT-i juga digunakan di Toyota Corolla (1.6 dual VVT-i 124bhp ).

Ganda lainnya VVT-i mesin 1.8L termasuk 2ZR-FE I4, digunakan dalam generasi berikutnya Toyota kendaraan kompak seperti Scion XD. Hal ini juga digunakan dalam 2JZ-GE dan 2JZ-GTE mesin yang digunakan dalam IS300 Lexus dan di Toyota Supra . Dengan menyesuaikan mesin valve timing mulai dan berhenti terjadi hampir Tanpa disadari di kompresi minimal. Selain pemanasan cepat dari catalytic converter terhadap cahaya-off suhunya mungkin sehingga mengurangi emisi hidrokarbon jauh.

Sumber : http://thetoyotaindonesia.blogspot.com/2012/09/cara-kerja-mesin-vvti.htmlhttp://thetoyotaindonesia.blogspot.com/2012/09/cara-kerja-mesin-vvti.html

Apa Itu VVT-I Atau VTEC

VVT-I Atau VTEC

di Indonesia mobil–mobil baru banyak menggunakan mesin dengan sistem penggerak katup, VVT-I, VTEC, valvetronik atau vanos. Toyota umumnya menamai mesinya VVT-I. Sedangkan Honda menamainya VTEC. VVT-i 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. 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. 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. Sebenarnya masih ada sistem yang lebih canggih, namanya VVTL-i (Variable Valve Timing Lift-Intelligent). Selain memainkan waktu bukaan katup, tingginya pun ikut dibedakan. VTEC Teknologi canggih Variable Valve Timing and Lift Electronic Controlled (VTEC) hasil inovasi Honda ini menampilkan mekanisme berbeda. Perbedaan utamanya adalah pada pergerakan katup masuknya. Pada mesin 16 valve, terdapat masing-masing dua katup masuk dan buang di tiap silinder. VTEC diaplikasikan hanya pada katup masuk. Pada katup inilah pengontrolan efisiensi mesin lebih berpengaruh. Asumsinya, proses pembuangan tak memerlukan pembukaan katup variabel sebab semakin lancar gas buang, kerja mesin akan semakin enteng. Pada mesin VTEC, kedua katup masuk tak selalu bergerak bareng. Misalnya, di putaran rendah hanya ada satu klep yang membuka. Bukaannya pun relatif kecil karena karakter camshaft yang menonjok katup ini cocok buat putaran rendah. Kondisi ini dinilai pas untuk mesin. Karena pada putaran rendah tak perlu suplai udara banyak. Selain itu, bisa terjadi turbulensi udara untuk membantu mencampur bahan bakar. Mesin jadi irit, efisien, juga ramah lingkungan. Seiring naiknya putaran mesin, kebutuhan suplai udara juga meningkat. Langsung dijawab dengan katup kedua. Bukaannya lebih besar karena nok chamshaft punya karakter derajat lebih tinggi. Asyiknya, katup pertama tadi ikut membuka lebih lebar. Hal ini disebabkan ada pin yang menghubungkan rocker arm dan mendorong pin. Otomatis pin tadi akan mengunci kedua rocker arm. Karena rocker arm kedua digerakkan oleh nok camshaft yang berdurasi lebih tinggi, gerakan katup pertama jadi mengikuti. Selain VTEC ada juga i-VTEC (intelligent VTEC) yang juga dilengkapi mekanisme memajukan dan memundurkan pengapian. Tentu hasi

Cara Kerja Katup dengan 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.
Pada VVT-i ini 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.
Apa untungnya dengan memutar camshaft maju atau mundur ?

Sepertinya terlalu panjang kalau dijelaskan pakai kata-kata, pake tabel  sama gambar saja ya.  Jadi begini ceritanya :

Timing maju-mundur

Yang gambar diatas, timing intake valve digeser maju atau mundur terhadap puli penggeraknya. Gambar dibawah menjelaskan fungsi atau tujuan ketika timing digeser maju atau mundur.

http://www.techno-fandom.org

http://www.techno-fandom.org

Jelas? kalau belum belajar dulu mengenai internal combustion engine hehe…. Intinya bukaan intake valve maju atau mundurnya disesuaikan dengan kebutuhan, mau power besar, putaran langsam, atau yang irit bbm bisa diatur.

Terus, yang bikin camshaft geser maju atau mundur apa?

Yang pasti ada yang menggerakkan, ga bisa gerak sendiri, yang mistis aja perlu jin kok. Sebelumnya liat dulu ilustrasi diatas, disitu terlihat adanya bagian yang bergerak didalam puli karena adanya dorongan dari tekanan oli. Yang memberikan tekanan pada oli adalah pompa oli.

Apa yang mengatur pompa oli? Yang mengatur adalah ECU dengan masukan dari beberapa sensor, diantaranya : kecepatan putaran mesin, volume udara masuk, posisi throttle dan sensor posisi camshaft itu sendiri sebagai respon balik.

Dalam perkembangannya, pada tahun 1998 Toyota mengembangkan lagi VVT-i ini tidak hanya untuk intake valve saja, tapi juga pada exhaust valve, yang kemudian diberi nama Dual VVT-i. Kalau yang dijual TAM di Indonesia ada Camry yang sudah menggunakan teknologi ini.

Nah, dari semua paparan diatas tujuannya cuman satu, yaitu mendapatkan power dan torsi yang optimal di semua kondisi dan beban kerja dengan tetap irit bahan bakar.

OK, sampai disini dulu ceritanya, nanti kapan-kapan saya lanjutkan lagi ke VANOS, VTEC dan teman-teman sebangsanya. Sebagian besar sumber diambil dari wikipedia, youtube, google dan potongan ingatan yang terbatas. Sorry kalau mungkin ada yang salah silakan dikoreksi, maklum namanya juga manusia.

sumber: http://aridotk.wordpress.com/2009/01/12/vvt-i-bagaimana-cara-kerjanya/

Fungsi katup dan kelengkapannya

Klep atau dalam bahasa inggrisnya bernama Valve biasa di sebut juga katup berfungsi mengatur masuknya gas baru dan keluarnya gas buang sisa pembakaran pada mesin motor. Tugas dari klep sendiri sangat berat dan vital, karena apabila ada kebocoran/ganguan sedikit saja pada klep akan mengakibatkan tenaga mesin menjadi menurun atau istilah kerennya performa mesin ngedrop. Maka dari itu kenali klep atau katup dan kelengkapannya.



Klep (Valve)



Klep (Valve)
Ukuran payung Klep isap dibuat lebih lebar dari klep buang dengan tujuan agar pengisian gas baru lebih optimal. Klep isap biasanya terbuat dari campuran baja chrom dan silikon dan pada bagian dudukan dan ujung batang klep diperkeras agar klep lebih awet.

Untuk klep buang terbuat dari dua logam baja yang berbeda, untuk batang klep dari baja yang mempunyai sifat luncur yang baik dan untuk payung klep dari baja tahan panas karena temperatur pada klep buang dapat mencapai 800 derajat celcius.



Per Klep (Spring Valve)



Per Klep (Spring Valve)
Per klep atau pegas klep berfungsi untuk menutup (mengembalikan klep ke posisi semula)dan menahan klep pada saat posisi membuka.

Sebisa mungkin kekerasan pegas klep sesuai anjuran pabrik, karena apabila pegas klep terlalu lemah akan mengakibatkan klep bergetar dan pada saat putaran tinggi klep tidak akan menutup sempurna sehingga terjadi kebocoran gas yang akan mengakibatkan tenaga motor menjadi loyo.

Begitu juga sebaliknya apabila pegas klep terlalu kuat akan mengakibatkan keausan pada penggerak klep seperti noken-as dan tuas klep. Dan apabila dibiarkan terus menerus tuas klep (rocker arm) bisa patah.



Sil klep (seal valve)



Sil klep (seal valve)
Sil klep berfungsi untuk mencegah pelumas (oli) mengalir ke saluran masuk atau buang ruang bakar. Apabila sil klep rusak atau robek dapat mengakibatkan knalpot menjadi ngebul atau berasap, karena pelumas ikut terbakar di ruang bakar atau jika sil klep buang yang robek pelumas akan terbakar karena panas di knalpot.



Pengantar/pemegang klep (Split Valve Guide)



Pengantar/pemegang klep (Split Valve Guide)
Penghantar klep berfungsi sebagai selongsong atau memegang klep agar posisinya tidak goyang dan mentranfer panas pada klep ke kepala silinder. Bahannya terbuat dari besi tuang khusus dan di campur dengan tembaga. Keausan selonsong klep dapat menyebabkan posisi daun klep tidak rapat dan pemakaian oli menjadi boros karena menyelinap lewat selonsong klep.



Dudukan klep



Dudukan klep
Macam dari dudukan klep ada dua macam, yaitu
1. Langsung dibentuk pada kepala silinder, dan hanya mungkin digunakan pada kepala silinder berbahan besi tuang.
2. Dudukan klep berbentuk ring yang dipres pada kepala silinder,keuntungannya apabila ring aus dapat diganti dan lebih awet karena terbuat dari bahan yang keras.



sumber: http://www.laskar-suzuki.com/2012/04/fungsi-klepkatupvalve-dan.html

Macam macam komponen penggerak Noken as

Noken-as di gerakkan oleh komponen yang berhubungan langsung dengan kruk-as. Macam komponen penggerak noken-as yang saya ketahui ada 3 macam yaitu:



Timing Gear



1. Komponen penggerak jenis Roda Gigi (Timing Gear)
Pemakaian komponen penggerak dengan roda gigi mewajibkan jarak antara noken-as dan kruk-as harus pendek dan biasanya di gunakan pada mesin motor jenis OHV (overhead valve). Karena kerja dari komponen ini saling bertautan antar gigi yang akan menimbulkan suara berisik, maka roda gigi di buat miring dan biasanya roda gigi noken-as di buat dari bahan sintetis.



Timing Chain




2. Komponen penggerak jenis rantai
(Timing chain/keteng/kamrat)
Pemakaian komponen penggerak rantai lebih unggul dari penggerak roda gigi. Karena selain jarak antara noken-as dan kruk-as bisa di buat panjang, komponen penggerak dengan rantai relatif tidak menimbulkan suara berisik apalagi yang sudah pakai rantai silent chain seperti pada motor generasi SUZUKI SHOGUN dan penggerak rantai biasa di pakai pada mesin motor jenis OHC (overhead camshaft).



Timing Belt



3. Komponen penggerak jenis Sabuk (Timing belt)
Penggunaan komponen penggerak sabuk bertujuan untuk menekan suara berisik. Sabuk dibuat bergigi agar penyetelan tidak berubah, karena jika penyetelan sabuk salah atau berubah dapat mengakibatkan klep dan piston bertabrakan. Sabuk (timing belt) terbuat dari karet sintetis yang diperkuat dengan polyester.


sumber:http://www.laskar-suzuki.com/2012/03/macam-komponen-penggerak-noken-as.html

Macam - macam penggerak katup dengan noken-as

Anda pasti mengetahui komponen bernama klep/katup pada motor, fungsi klep sendiri adalah mengatur masuknya gas baru ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas sisa pembakaran ke saluran buang. Tetapi hari ini saya tidak akan membahas masalah klep, tetapi saya akan membahas tentang macam - macam penggerak klep dengan noken-as.

Jika di lihat dari letaknya noken-as, penggerak klep di bagi menjadi 2 bagian yaitu penggerak katup dengan noken-as dibawah dan penggerak katup dengan noken-as dibatas. Mari kita ulas satu persatu keuntungan dan kerugiannya........

Penggerak katup dengan noken-as dibawah di bagi menjadi 2 macam, yaitu:




SIDE VALVE



1. Klep di samping (side valve)
Posisi klep berdiri terletak di samping blok mesin motor dengan payung klep berada diatas.

Keuntungannya :
- Tidak berisik
- Konstruksi sederhana
- Bentuk mesin motor menjadi pendek

Kerugiannya :
- Bentuk ruang bakar tidak terlalu besar, sehingga membutuhkan ruang yang besar.
- Penyetelan celah klep sulit.




overhead valve/OHV


2. Klep di kepala (overhead valve)
Posisi klep berada di kepala silinder dan posisinya menggantung.

Keuntungannya :
- Bentuk ruang bakar baik

Kerugiannya :
- Banyaknya bagian - bagian komponen yang bergerak, yang mengakibatkan kelembaman massa besar dan tidak ideal untuk mesin dengan rpm tinggi (khusus motor touring)

Penggerak katup dengan noken-as diatas (overhead camshaft) di bagi menjadi 2 macam, yaitu:




SOHC


1. Satu noken-as di kepala silinder (Single overhead camshaft / SOHC).
Posisi noken-as ada di atas kepala silinder dan langsung menggerakkan tuas klep. Contohnya : SUZUKI AXELO, SUZUKI, TITAN, SUZUKI Thunder, SUZUKI NEX, SUZUKI Skydrive, SUZUKI Hayate

Keuntungannya :
- Sedikit bagian komponen yang bergerak
- Kelembaman massa kecil, sangat bagus untuk mesin motor dengan rpm tinggi
- Penyetelan klep lebih mudah

Kerugiannya :
- Konstruksi mesin lebih tinggi atau lebih panjang.





DOHC



2. Dua noken-as di kepala silinder (Double overhead camshaft / DOHC).
Noken-as langsung menggerakkan mangkok penumbuk klep, Contohnya : pada motor SUZUKI Satria FU 150

Keuntungannya :
- Bentuk ruang bakar sangat baik
- Susunan klep menguntungkan karena berbentuk V
- Kelembaman massa paling kecil di bandingkan dengan yang lain.

Kerugiannya :
- Konstruksi memerlukan biaya lebih mahal.
- Penyetelan klep lebih sulit karena menggunakan shim


sumber: http://www.laskar-suzuki.com/2012/03/macam-macam-penggerak-klep-dengan-noken.html

....

setelah belajar di smansa setelah sekian bulan, sudah lumayan terbiasa,  hal-hal yang saya belum terbiasa di smansa ada beberapa hal,seperti koperasi yang buka lama banget dan tutup cepat banget -_-, bau di kantin, tapi kayaknya itu nga penting deh ._., yang masih saya bingungkan sih nama-nama gurunya pada belum hapal semua (contoh buruk), di smansa sih merasa terbiasa cepat saja karena, kakak kelasnya sebagian besar sudah kenal semua, kalo teman- teman di kelas sih biasa aja. cepat terbiasa, yang paling saya bingugkan adalah kakak kelas yang menyapa saya dan saya terkadang(selalu sih) hanya mengatakan hai karena lupa namanya ... kok  banyak yang tahu nama saya gitu ._., dan terkadang saya juga sedikit heran dibilang adeknya UGA, perasaan nga begitu mirip sih ._.

Bantalan Poros Engkol

Uraian

Crank pin & journal poros menerima beban yang berat saat mesin berputar, oleh karena itu diperlukan bantalan (biasa disebut metal) yang dilumasi oli untuk mengurangi beban gesekan tersebut agar mesin bisa berputar lembut dan mendapatkan performa yang bagus.

2. Macam Bantalan

 Pada poros engkol dan bagian lain yang berputar dengan kecepatan tinggi dan berbeban berat biasanya menggunakan bantalan tipe sisipan (insert type bearing). bantalan tipe ini mempunyai kemampuan untuk mencegah gesekan yang baik.

Berikut beberapa tipe dari bantalan sisipan:

   a. Logam Putih

      Logam putih adalah lapisan baja yang dilapisi timah putih, timah hitam, seng dan bahan lain, tipe ini biasanya digunakan pada mesin dengan beba ringan.

   b. Logam Kelmet

       Logam kelmet adalah lapisan baja yang dilapisi timah hitam dan tembaga, logam kelmet lebih kuat dan tahan lama dibandingkan dengan logam putih, oleh karena itu biasanya digunakan pada mesin yang berbeban labih tinggi.

   c. Alumunium

      Pada tipe ini lapisan baja dilebur dengan alumunium, sehingga tipe ini memiliki efek pelepasan panas yang bagus, tipe ini sekarang lebih populer dan banyak digunakan pada mesin bensin.

3. Celah Oli Bantalan

 

Pada bantalan tersebut selain harus memiliki bahan yang bagus juga memerlukan pelumasan untuk meminimalisir keausan, nah agar oli bisa mengalir pada bantalan, diperlukan celah yang cukup. Pada umumnya celah oli ini berkisar antara 0,02-0,06 mm dan bisa berbeda pada tiap tipe mesin.

 

 

sumber:

Batang Torak dan Poros Engkol

BATANG TORAK

Batang torak (conecting rod) menghubungkan torak dan poros engkol. Bagian yang kecil disebut small end dan bagian yang besar yang berhubungan dengan poros engkol disebut big end.

Batang torak berfungsi meneruskan tenaga dari torak menuju poros engkol. Crank pin pada big end berputar deng an kecepatan tinggi saat mesin berputar hal ini mengakibatkan temperatur menjadi tinggi, untuk mengatasi hal itu maka pada bagian tersebut dipasang bantalan poros engkol atau biasa disebut metal

POROS ENGKOL

Poros engkol berfungsi merubah gerak turun naik piston melalui batang piston untuk selanjutnya dirubah menjadi gerak putar, tenaga inilah yang dipakai kendaraan untuk bisa berjalan.

Poros engkol menerima beban yang berat selama beroperasi, deng an alasan ini maka poros engkol dibuat dari bahan baja carbon khusus sehingga memiliki daya tahan tinggi.

Crank pin terpasang tidak segaris dengan poros, oleh karena itu poros engkol perlu ditambahkan counterbalance weight untuk menghindari getaran selama mesin berputar.

RODA PENERUS (FLY WEIGHT)

Roda penerus (fly weight) dipasang pada bagian belakang poros engkol untuk kendaraan bertransmisi manual. Tenaga putar dari mesin akan mudah hilang karena adanya gesekan, enertia loss, dan beban yang lain, disinilah fungsi dari roda penerus tersebut.

Roda penerus akan menyimpan tenaga putar tadi selama langkah lain selain langkah usaha. Roda penerus dilengkapi ring gear pada sisi luarnya yang berfungsi sebagai perkaitan motor starter saat melakukan start mesin, tugas roda penerus akan digantika torque converter pada mesin bertransmisi automatic.

sumber:http://oto-kita.blogspot.com/2010/12/batang-torak-dan-poros-engkol.html

Piston atau Torak

1.Konstruksi

            Torak (piston) bergerak turun naik dalam silinder untuk melakukan langkah hisap, kompresi, usaha, dan langkah buang. Fungsi utama piston adalah menerima tekanan hasil pembakaran, proses ini berlangsung terus menerus selama selama mesin hidup, oleh karena itu torak harus terbuat dari bahan yang tahan panas. Biasanya torak terbuat dari paduan alumunium, karena selain ringan bahan tersebut juga lebih mudah melepaskan panas

 

2. Celah Torak

            Pada saat torak panas maka akan terjadi pemuaian sehingga diameternya akan menjadi lebih besar, untuk mengantisipasi hal tersebut maka harus ada celah  atau jarak yang disediakan pada saat temperature normal, jarak ini biasa disebut celah piston (piston clearance). Celah torak berbeda tiap tipe kendaraan biasanya antara 0,02-0,12 mm, selain itu bagian atas torak memiliki celah yang lebih besar dari bagian bawah torak

 Celah torak sangat berpengaruh terhadap performa mesin, celah yang terlalu kecil bisa mengakibatkan piston macet karena tidak ada ruang yang cukup untuk pemuaian. Sebaliknya jika celahnya terlalu besar maka bisa mengakibatkan kebocoran kompresi yang bisa menurunkan performa kendaraan.

3. Pegas Torak

            Pegas torak dipasang pada alur ring (ring groove). Diameter luar torak dibuat lebih besar disbanding torak itu sendiri. Karena ring bersifat elastis ketika terpasang akan mengembang sehingga menutup rapat pada dinding silinder. Pegas torak terbuat dari bahan yang special agar kuat terhadap tekanan dan tidak merusak dinding silinder saat saling bergesekan. Jumlah ring torak bervariasi pada tiap jenis kendaraan

 Pegas torak mempunyai 3 peranan penting bagi mesin, pertama mencegah kebocoran campuran udara & bahan baker selama langkah kompresi, kedua mencegah mengalirnya oli kedalam silinder agar tidak ikut terbakar, ketiga yaitu memindahkan panas dari piston kedinding silinder

      a.       Pegas Kompresi

Pegas kompresi berfungsi untuk mencegah kebocoran kompresi dari ruang bakar kedalam bak engkol selama langkah kompresi dan langkah usaha. Pegas kompresi umumnya berjumlah 2 pegas, yang pertama disebut “ top compression ring “ dan yang kedua disebut “ second compression ring “. Tepi bagian atas ring dibuat agak tirus tujuannya untuk menjamin agar dapat menutup hubungan ring dan dinding silinder, selain itu juga membantu mengikis oli  yang ada didinding silinder.

b. Pena Torak (Pin Piston)

    Pena torak menghubungkan torak dengan batang torak dibagian yang kecil (small end). Torak & pena torak dihubungkan secara khusus seperti terlihat pada gambar.

 

c.       Celah Ujung Pegas

     Pegas torak akan mengembang seiring dengan naiknya temperature saat mesin bekerja, dengan alas an ini tiap ujung pegas diberi celah, celah ujung pegas berbeda tiap tipe mesin, umumnya adalah 0,2-0,5 pada temperature normal.

   



      d.       Pegas Pengontrol Oli

Pegas ini diperlukan untuk membentuk lapisan oli pada dinding silinder, selain itu mencegah masuknya oli kedalam ruang baker. Ada 2 tipe pegas pengontrol oli

                             1.      Tipe Integral

Tipe ini dilengkapi beberapa lubang yang menembus pada alur pegas torak yang berfungsi sebagai lubang pengembalian oli.

2.      Tipe Three-piece

Tipe ini terdiri dari side rail yang berfungsi mengikis oli, dan expander yang berfungsi untuk menekan side rail agar menempel pada dinding silinder, fungsinya sama dengan tipe integral.

Gasket Kepala Silinder

Gasket kepala silinder terletak antara Blok silinder & kepala silinder, fungsinya adalah mencegah kebocoran kompresi, oli, dan air pendingin. Gasket harus terbuat dari bahan yang tahan panas serta tekanan, Biasanya gasket kepala silinder terbuat dari campuran karbon dan lempengan baja (carbon cald sheet steel). karbon itu sendiri berfungsi mencegah kebocoran dan menambah daya lekat pada gasket.

Bak OLI

Bak oli terletak dibagian bawah dari blok silnder, bak oli dilengkapi dengan separator yang berfungsi menjaga permukaan oli tetap stabil saat terjadi perubahan kemiringan kendaraan pada saat tanjakan, turunan, ataupun saat akselerasi dan pengereman mendadak, sehingga kerja pompa oli tidak tertanggu karena keterlambatan suplai oli.

Kepala Silinder

1. Konstruksi

            Kepala silinder (cylinder head) ditempatkan diatas silinder blok. Pada bagian bawah terdapat ruang baker dan katub-katub. Kepala silinder harus kuat terhadap tekanan selama mesin bekerja, oleh karena itu kepala silinder biasanya terbuat dari besi tuang atau paduan alumunium yang memiliki kemampuan pendinginan yang baik, pada kepala silinder juga terdapat water jacket seperti halnya pada silinder blok yang berfungsi sebagai tempat sirkulasi air pendingin.

2. Jenis-jenis Ruang Bakar

            Ada beberapa jenis/tipe ruang baker yang sangat berpengaruh terhadap performa, dan penempatan komponen pendukungnya.

a.       Model Setengah Bulat (Hemispherical Type Combustion Chamber)

      Model ini memiliki permukaan yang kecil sehingga memiliki efisiensi panas tinggi, selain itu model ini juga memiliki desain yang lebih sempurna akan tetapi desain untuk penempatan katub dan busi-businya agak rumit.

b.   Model Baji (Wedge Type Combustion Chamber)
     Model ini juga memiliki Efisiensi panas yang tinggi, tapi desainnya lebih sederhana sehingga memudahkan untuk penempatan katub dan busi.








 c. Model Bak Mandi (Bathtub Type Combustion Chamber)

     Model ini konstruksinya sangat sederhana sehingga biaya produksinya lebih rendah pula, akan tetapi model ini hanya bisa dipasang katub dengan diameter yang kecil sehingga saat langkah hisap dan langkah buang akan jadi kurang maksimal.







 d. Model Pent Roff

      ipe ini biasanya dipakai pada mesin yang mempunyai jumlah masing -masing katub lebih dari satu pada tiap silindernya, sehingga efek pemasukan dan pembuangan akan sangat baik pada tipe ini, selain itu busi juga bisa ditempatkan ditengah-tengah sehingga pembakaran akan lebih sempurna.

Saringan Udara

Udara luar yang akan dihisap kedalam silinder banyak mengandung kotoran, oleh karena itu perlu dibersihkan, karena jika kotoran tersebut ikut terhisap kedalam silinder maka akan menyebabkan keausan didinding silinder, selain itu juga akan mengotori oli sehingga memperpendek umur pemakaian oli, untuk mencegah hal itu perlu dipasangkan saringan udara untuk membersihkan udara tersebut.

Tipe saringan udara ada beberapa macam diantaranya:

1. Saringan udara tipe kertas

 Disebut tipe kertas karena element saringannya terbuat dari kertas, untuk beberapa saringan tipe kertas perawatannya bisa dilakukan dengan mencucinya dengan air.
Belakangan ini untuk tipe tertentu saringan udara menggunakan tipe axial flow seperti diperlihatkan gambar dibawah. Tipe ini memungkinkan bentuk saringan lebih kompak dan ringan.

2. Pre-Air cleaner

Pre-Air cleaner adalah sejenis saringan udara pusaran, ini memanfaatkan gaya sentrifugal dari kotoran untuk dipisahkan dengan udara dan ditampung dalam dust trap. Tipe ini cenderung sedikit memerlukan penggantian elemen, akan tetapi untuk kualitas penyaringan terhadap kotoran halus cenderung kurang.






3. Tipe  oil Bath

Tipe ini selain menggunakan saringan yang terbuat dari baja wol, juga memanfaatkan oli untuk menambah proses penyaringan. Oli digunakan untuk merendam partikel kotoran yang lebih kasar semisal pasir, sedangkan partikel kotoran yang lebih halus selanjutnya disaring oleh elemen baja wol.







4. Tipe Siklon

Untuk tipe siklon elemen saringannya terbuat dari kertas dan didesain dengan sirip-sirip agar udara yang masuk bisa membentuk pusaran sehingga pertikel-partikel besar bisa dipisahkan dengan gaya sentrifugal dari pusaran tersebut, selanjutnya partikel kasar tersebut ditampung dalam kotak saringan. Selanjutnya partikel yang lebih kecil disaring oleh elemen kertas tersebut.