VVTI

By, Wiewiet..,

By : RUSWID, S. PD YAYASAN PENDIDIKAN PONDOK PESANTREN AL HIKMAH 1

SMK AL HIKMAH 1 SIRAMPOG Alamat : Jl. Masjid Jami Benda sirampog  0289 432422 2007

Pengetahuan Dasar Mesin “Mekanisme Katup”

1

By, Wiewiet.., VVTi Variable Valve Timing Intelegent

A.

Pengertian VVTi (Variabel Valve Timing Intelegent) adalah suatu system mekanisme katup yang bekerja bervariasi sesuai dengan kondisi putaran mesin, dan beban mesin. Artinya proses pembukaan dan penutupan katup dapat berubah-ubah baik lebih cepat/maju ataupun lebih lambat/mundur. Proses maju atau mundurnya katup hanya terjadi pada katup in/ masuk/masuk dengnan kata lain pengaturan VVTi dimaksudkan untuk mengatur efisiensi pemasukan campuran bahan bakar dan udara. Besarnya pembukaan maksimal katup in/ masuk berkisar pada 30° sebelum TMA (Titik Mati Atas) atau Before TDC (top Dead Centre) dan besarnya penutupan maksimal katup in/ masuk akan berkisar pada 52° setelah TMB (Titik Mati Bawah) atau After BDC (Bottom Top Dead Centre). Untuk besarnya pembukaan dan penutupan katup ex/ katup buang tetap, yakni untuk pembukaan berkisar 30° sebelum Titik Mati Bawah dan besarnya penutupan berkisar 2°setelah Titik Mati Atas. Sedangkan untuk besarnya pembukaan minimal katup in/ masuk berkisar pada 12° sebelum TMA (Titik Mati Atas) atau Before TDC (top Dead Centre) dan besarnya penutupan maksimal katup in/ masuk akan berkisar pada 10° setelah TMB (Titik Mati Bawah) atau After BDC (Bottom Top Dead Centre).


2

By, Wiewiet.., B.

Keunggulan Penerapan mekanisme katup jenis VVTi merupakan kemajuan teknologi bidang otomotif yang mana dengan adanya pengaturan efesiensi pemasukan campuran bahan bakar dan udara akan didapatkan keuntungan sebagai berikut : 1. Engine Performance (Torque) naik kira kira 10 % 2. Fuel Economy naik kira kira 6 % 3. NOx turun kira kira 40% C. Valve Timing Valve Timing merupakan derajat waktu dimana katup harus mulai membuka dan menutup. Teknologi VVTi menerapkan kerja mekanisme katup in/ masuk/ masuk akan bekerja bevariasi pada saat : 1. Mesin berputar idle/idling 2. Mesin berputar sedang dengan beban ringan 3. Mesin berputar kecepatan tinggi dengan beban ringan dan 4. Mesin berputar kecepatan tinggi pada beban berat

TMA

TMB IN

EX IN EX IN EX IN EX IN EX


3

By, Wiewiet..,

 Mesin Berputar Idle/Idling Saat mesin bekerja pada putaran idle/idling, besarnya derajat overlapping dikurangi sehingga terjadinya tekanan balik pada intake port tidak akan terjadi. Dengan tidak adanya tekanan tersebut akan terjadi proses pembakaran campuran yang stabil yang diikuti penghematan bahan bakar. Kisaran derajat pembukaan dan penutupan katup in/ masuk terjadi Sedangkan untuk besarnya pembukaan minimal katup in/ masuk berkisar pada 12° sebelum TMA (Titik Mati Atas) atau Before TDC (top Dead Centre) dan 52° setelah TMB (Titik Mati Bawah) atau After BDC (Bottom Top Dead Centre). 2 Mengurangi overlap

Gas buang yang balik ke intake port akan tidak ada

Pembakaran stabil

Menambah hemat bahan bakar


4

By, Wiewiet..,



Mesin berputar sedang dengan beban ringan

Pengaturan derajat pembukaan katup pada saat mesin dengan beban ringan, kebalikan dari mesin saat idle yakni menanmbah besarnya overlapping. Hal ini dimaksudkan untuk

menambah

internal EGR (Exhaust Gas Recirculation) rate yang akan berpengaruh pada penurunan kadar NOx pada gas buang dan akan membakar HC yang belum terbakar sehingga tingkat polusi gas buang dapat terjaga. Disamping itu penambahan nilai overlapping akan mengurangi besarnya pumping loss sehingga penghematan bahan bakar akan tercapai.

Menambah overlap

Internal EGR rate bertambah

Mengurangi pumping loss

Mengurangi emisi Nox dan membakar kembali HC

Menambah hemat bahan bakar


5

By, Wiewiet..,



Mesin berputar kecepatan tinggi dengan beban ringan

Pengaturan derajat pembukaan katup saat mesin berputar pada kecepatan

tinggi

dengan

beban

ringan

adalah

dengan

memajukan proses pembukaan katup lebih maju kira-kira 30° sebelum Titik Mati Atas dan memajukan katup untuk lebih cepat menutup kira-kira 10° setelah Titik Mati Bawah. Dengan penutupan katup in/ masuk lebih maju membuat tekanan balik gas buang ke intake port tidak terjadi. Sehingga proses pemasukan campuran bahan bakar akan lebih efektif dan hal ini tentunya akan di imbangi dengan peningkatan daya mesin yang dihasilkan oleh sebuah proses pembakaran yang sempurna.

Saat menutup intake valve maju

Gas buang yang balik ke intake port akan tidak ada

Memperbaiki volumetric efficiency

Menambah out put


6

By, Wiewiet..,



Mesin berputar kecepatan tinggi pada beban berat

Pengaturan derajat pembukaan katup saat mesin berputar pada kecepatan

tinggi

dengan

beban

ringan

adalah

dengan

memundurkan proses pembukaan katup lebih mundur kira-kira 12° sebelum Titik Mati Atas dan memundurkan katup untuk lebih lama membuka kira-kira 52° setelah Titik Mati Bawah. Saat penutupan katup in/ masuk yang sesuai dengan gaya inersia tekanan aliran udara masuk membuat adanya peningkatan volume efisiensi campuran udara dan bahan bakar, sehingga akan dihasilkan peningkatan daya mesin.


7

By, Wiewiet.., Saat menutup intake valve mundur sesuai dengan kecepatan mesin.

Saat penutupan valve sesuai dengan gaya inersia aliran udara yang masuk

Improved volumetric efficiency

Improved output D. System Control VVTi System control dari VVTi adalah pengaturan kerja dari pembukaan dan penutupan katup oleh camshaft dimana kerja dari camshaft diatur oleh DVVT controller yang dikontrol oleh tekanan oli dari OCV (Oil Control Valve), sedangkan OCV bekerja berdasarkan perintah dari Target Valve Timing Engine ECU (electronic Control Unit). ECU akan menerima sinyal listrik berbentuk pulsa dari sensor : 1. Throttle sensor 2. Pressure sensor 3. Water temperature sensor 4. Crank angle sensor 5. Cam angle sensor Engine ECU

OCV

Throttle sensor Pressure sensor

Target valve timing

Feedback control

Pengetahuan Dasar

Compensation

Actual valve timing Mesin “Mekanisme

Water temp. sensor

Katup”

Crank angle sensor Cam angle sensor8

By, Wiewiet..,

Keterangan :



Throttle sensor Throttle

sensor

merupakan

sensor

yang

berfungsi

untuk

mengukur besarnya pembukaan katup gas, informasi besarnya pembukaan katup gas tersebut akan dijadikan data untuk pemajuan atau pemunduran pembukaan dan penutupan katup in/ masuk.



Pressure sensor Pressure sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mengukur besarnya tekanan udara dalam intake manifold, informasi besarnya tekanan udara dalam intake manifold tersebut akan

dijadikan

data

untuk

pemajuan

atau

pemunduran

pembukaan dan penutupan katup in/ masuk.



Water temperature sensor Water temperature sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mengukur besarnya temperatur pendingin, informasi


9

By, Wiewiet.., besarnya temperatur pendingin tersebut akan dijadikan data untuk pemajuan atau pemunduran pembukaan dan penutupan katup in/ masuk.



Crank angle sensor Crank angle sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mengukur besarnya sudut poros engkol, informasi besarnya sudut poros engkol tersebut akan dijadikan koreksi untuk ketepatan pemajuan atau pemunduran pembukaan dan penutupan katup in/ masuk.



Cam angle sensor Cam angle sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mengukur besarnya sudut camshaft, informasi besarnya sudut camshaft tersebut akan dijadikan koreksi untuk ketepatan pemajuan atau pemunduran pembukaan dan penutupan katup in/ masuk.

Catatan :

Terjadinya kerusakan/throuble pada salah satu sensor akan mempengaruhi efektifitas kerja VVTi

E. Prinsip Kerja Prinsip kerja dari VVTi adalah pengaturan pembukaan dan penutupan katup in/masuk dengan menggunakan media fluida yang disupaly dari OCV (oil Control Valve yang diatur saat kapan mulai bekerja oleh TVT (target Valve Timing). Panjang langkah maju atau mundur dari sebuah kerja intake camshaft akan diatur oleh gerak maju mundur spool valve OCV berdasarkan besar kecilnya sinyal pulsa dari TVT Engine ECU.


10

By, Wiewiet.., OCV (Oil Control Valve)

Gerakan spool valve akan mengatur aliran oli bertekanan menuju ke VVTi Controller dan VVTi Controller akan menggerakan intake camshaft sesuai besar kecilnya tekanan oli dari OCV.

Lock pin akan bekerja mengunci vane yang menyatu dengan intake camshaft terhadap housing manakala tekanan aliran oli telah mendorong vane. 1 2


11

By, Wiewiet..,



Posisi Maju

Hydoulic pressure yang disuplay dari OCV akan masuk chamber (1) dan menekan vane intake camshaft untuk bergerak maju beberapa derajat dari putaran Housing, hyddoulic yang berada di chamber (2) akan mengalir kembali ke oil pan. 1 2



Posisi Mundur

Hydoulic pressure yang disuplay dari OCV akan masuk chamber (2) dan menekan vane intake camshaft untuk bergerak mundur beberapa derajat dari putaran Housing, hyddoulic yang berada di chamber (1) akan mengalir kembali ke oil pan.


12

By, Wiewiet..,



Posisi Menahan

Spool Valve akan bergerak menutup saluran hydoulic yang menuju chamber 1 atau 2 sehingga vane intake camshaft

akan tertahan

untuk tidak bergerak maju/mundur. F. Komponen-Komponen

Konstruksi VVTI terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut : 1. OCV (Oil Control Valve) 2. VVTI Controller 3. Cam Angle Sensor 4. Crank Angle Sensor

Keterangan : 1. OCV (Oil Control Valve) berfungsi untuk mengatur aliran fluida yang akan disuplay ke VVTi Conttroller. 2. VVTi Controller berfungsi untuk menghubungkan putaran dari putaran msein ke intake camshaft dan mengatur pemajuan atau pemunduran kerja intake camshaft.


13

By, Wiewiet.., 3. Cam Angle Sensor berfungsi untuk memberikan koreksi kepada engine ECU terhadap sudut cam yang terjadi. 4. Crank Angle Sensor berfungsi sebagai sensor koreksi terhadap ketepatan pembukaan dan penutupan katup in/masuk terhadap sudut engkol yang di bentuk.

EVALUASI

Soal Essay : 1.

Jelakan prinsip kerja dari VVTi yang anda ketahui.

2.

Sebutkan komponen-komponen dari VVTi dan Jelaskan

3.

Jelaskan system control pada VVTi. 4.

Apa perbedaan mekanisme katup biasa dibanding dengan

mekanisme katup VVTi. 5.

Sebutkan keunggulan dari mekanisme katup model VVTi dan Jelaskan.


14

VVTI

Recommend Documents