PENGUJIAN MESIN1. Pengujian motor bakar

2. Pengujian pompa

3. Pengujian kompresor

4. Pengujian turbin air

I. PENGUJIAN MOTOR BAKAR1.1Landasan Teori Botor Bakar 4 Langkah

Batasan dari termodinamika :

Berdasarkan hukum termodinamika II

T1

Q

Q1

W

W

Q2Dalam keadaan ideal : W = Q1 Q2

T2Efisiensi,

dimana,Q=panas (joule)

W=kerja (Nm)

T=temperature (K)Untuk mendapatkan tinggi T1Pada motor bakar temperature T1 dibatasi oleh:- bahan bakar (material) mesin - nilai kalor bahan bakar

Contoh :

Persamaan gas ideal untuk proses isentropik (produksi entropi = 0 atau tidak ada perubahan entropi)

dimana dan

Isentropik

atau

Gambar 1.1Diagram P V dan T S Motor Bakar 4 LangkahDari diagram P V

, dimana r = perbandingan kompresi ,

Dari diagram T S

Batasan motor bakar

12 20 untuk diesel6 9 untuk bensin

Tekanan efektif rata-rata

, dimana D = diameter torak dan L = langkah torak

satuan dalam SI

Proses Kompresi (1 2)

Proses Ekspansi (3 4)

Kerja Motor Bakar

Batasan Kerja

Kekuatan bahan akibat tekanan, P3

Daya

dalam satuan SI (W)dimana,

n = rpm

2 = 4 langkah

D = diameter torak

L = langkah torakVL = volume langkah (m3) = kecepatan sudut (rad/s)

Prata2 = tekanan rata-rata (Pa atau N/m2)

1.2 Pengujian Unjuk Kerja Motor BakarParameter uji (besaran-besaran yang diukur)

Besaran-besaran yang diketahui

EMBED Equation.3

Contoh Instalasi

Gambar 1.2Skema Instalasi UjiPada dinamometer besaran yang diukur adalah Torsi (kg m) dalam satuan SI (Nm)

Dari tachometer besaran yang terukur rpm.

Gambar 1.3Diagram P VPengolahan Data Metode IDari diagram P V di dapat tekanan indicator rata-rata.

dimana : Pi = tekanan rata-rata (kg/cm2)

A = luas bore (cm2)

L = stroke/langkah (cm)

Nep = 1 untuk 2 langkah dan

= untuk 4 langkah

Dari dinamometer didapat BHP (Brake Horse Power)

Daya poros persatuan massa udaraMisal:udara yang terhisap oleh silinder (laju aliran massa udara),

Laju aliran massa bahan bakar,

, dimana : Rst = perbandingan stochiometri antara bahan bakar dan udaramin = kelebihan udara

Daya Poros (Ne)

, catatan : 1 cal = 4,186 joule dan 1 PS = 735,5 watt

Daya poros persatuan massa udara, SfC = spesifik fuel consumption =

Pengolahan Data Metode IIData-data yang dicatat selanjutnya diolah untuk dapat mengetahui unjuk kerja mesin. Data yang telah diolah kemudian dibuat grafik perbandingan tiap parameter utama unjuk kerja terhadap putaran mesin. Parameter utama tersebut meliputi : Brake Power (kW), Torque (Nm), BSFC /Brake Spesific Fuel Consumption (g/kWh), Friction Power (kW) dan Indicated Power (kW).

Persamaan-persamaan yang digunakan dalam pengolahan data engine :

1. Brake Power, Nb

dimana:n = putaran engine (rpm)

T = torsi engine (Nm)

2. Power from fuel/energi bahan bakar yang dibakar per detik, Nc

dimana:

= laju aliran massa bahan bakar (kg/jam)LCV = lower caloric value dar bahan bakar (joule/kg)3600 = konversi dari 1 jam ke dalam satuan detik

3. Indicated Power, NiDaya indicated dapat dihitung dari penjumlahan brake power dan friction power :

Ni = Nb + Nf , dimana Nf = friction power (kW)4. Break Mean Effective Pressure (BMEP), Prata2

dimana:Nb = brake power (kW)

nR = jumlah putaran crank yang dibutuhkan untuk membuat stu langkah kerja

= 2 untuk mesin 4 langkah dan 1 untuk mesin 2 langkah

Vd = volume silinder (dm3)

n = putaran engine (rpm)

5. Brake Spesifice Fuel Consumption (BSFC),

dimana:

= Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam)

Nb = brake bower (kW)

6. Correction Factor, CfFaktor koreksi yang digunakan pada pengujian ini didasarkan pada standar DIN 70020. Perhitungan factor koreksi (Cf) diberikan oleh persamaan berikut :

dimana:Ps = tekanan standar = 1,01325 bar = 100 kPa

Pa = tekanan actual (kPa)

Ts = temperatur standar (293 K)

Ta = temperatur actual (K)

7. Volumetric efficiency,v

dimana:

= laju aliran massa udara masuk (kg/s)

u = density udara masuk (kg/dm3)

Vd = volume silinder (dm3)

n = putaran engine(rpm)8. Air to Fuel Ratio, AFR

9. Thermal Efficiency dan Mechanic Efficiency, th dan m

dan

dimana:

= indicated power (kW)

= brake power (kW)

= power from fuel (kW)

10. Fuel Coversion Efficiency, bb Data mengenai konsumsi bahan bakar digunakan untuk mengukur efisiensi engine. Dari data ini akan diketahui berapa persen energi bahan bakar yang dikonversi menjadi energy untuk memutar engine. Efisiensi ini merupakan salah satu parameter yang dapat menunjukkan baik tidaknya performa engine. Formula yang digunakan sebagai berikut :

dimana:

= fuel conversion efficiency (%)

= power (kW), (brake or indicated)

Q = energi bahan bakar yang dibakar dalam satu jam (joule)

=

Contoh perhitungan :

Dalam waktu 45 menit motor diesel 8 silinder, 2 langkah, 37,47 cm, L = 45,72 cm, n = 267 rpm. Dihubungkan pada generator 750 kW. Pada Wattmeter tercantum W1 = 7562 kWh dan W2 = 8087 kWh. Pemakaian bahan bakar 168,7 kg. Pi = 562 kN/m2. (1 kW = 0,736 HP)Daya Generator=(W2 W1)*60/45 kW

=(8087-7562)*60/45 kW=700 kW

m = 0,926

Laju pemakaian bahan bakar, Gbb = 168,7 x 60/45 = 224,9 kg/jam

Tabel 1.1Contoh Data Hasil Pengujian Unjuk Kerja Motor Bakar

NOPutaran

(rpm)Daya

(HP)Torsi

(Nm)NOPutaran

(rpm)Daya

(HP)Torsi

(Nm)

142502,74,4716800010,18,95

245004,36,7317825010,59,02

347504,87,2118850010,89,07

450005,47,6819875011,08,94

552506,08,0620900011,28,88

655006,48,2921925010,98,33

757506,88,4322950011,18,27

860007,08,3223975010,87,88

962507,48,45241000010,07,09

1065008,18,8525102509,86,79

1167508,58,9926105009,66,48

1270008,78,8327107509,46,23

1372509,29,0028110009,35,99

1475009,79,1729112509,35,87

15775010,09,1130115009,65,93

Gambar 1.4Grafik Karakteristik Unjuk Kerja Mesin

1.3 Pengujian Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Roda Empat

Pengujian emisi gas buang kendaraan bermotor roda empat katagori Light Duty dilakukan berdasarkan metoda yang mengacu pada standar UN ECE R 83 (Euro 2). Dalam standar tersebut memuat prosedur yang harus dilakukan dan parameter-parameter yang akan mempengaruhi hasil pengujian. Beberapa tahapan atau proses yang harus dilakukan sesuai standar UN ECE R 83 adalah sebagai berikut :

1. Preconditioning

Preconditioning merupakan proses pengkondisian kendaraan uji sebelum dilakukan pengujian yang utama (official). Dalam proses ini yang harus diperhatikan adalah:

a. Kondisi lingkungan uji

Temperatur dan kelembaban udara merupakan hal utama yang harus dipenuhi dalam proses preconditioning. Sesuai dengan standar UN ECE R 83, temperature lingkungan uji dikondisikan pada suhu 25o C dengan toleransi 5o C. Sedangkan kelembaban udara di kondisikan di bawah 60 %.

b. Kendaraan uji

Kendaraan uji harus dalam kondisi yang baik (sesuai spesifikasi manufaktur). Setelah diperiksa spesifikasi teknis dari kendaraan uji tersebut, yang perlu diperhatikan adalah tekanan ban dan kebersihan ban dari kerikil yang masuk mungkin kedalam alur ban. Apabila tidak dibersihkan, kerikil-kerikil tersebut bisa melukai (menggores) permukaan dynamometer casis.

Setelah memperhatikan kondisi lingkungan uji dan kendaraan uji, proses yang dilakukan dalam proses preconditioning ini adalah :

a. Melakukan kompensasi friksi sesuai dengan inersia kendaraan pada dynamometer casis

b. Memasang (menempatkan) kendaraan uji di atas roller (dinamometer casis)

c. Mengencangkan dan memastikan kendaraan uji telah aman apabila nantinya akan dijalankan di atas dinamometer casis dengan berbagai variasi kecepatan (siklus euro precon)

d. Kendaraan dijalankan dengan mengikuti pattern (siklus) euro precon

e. Pengaman kendaraan dilepas dan kendaraan dikeluarkan dari dinamometer casis dengan kondisi mesin mati (didorong)

f. Proses soaking antara 6 8 jam

2. Test utama

Pelaksanaan uji emisi kendaraan bermotor pada test official secara garis besar hampir sama dengan proses preconditioning terutama pada pengkondisian lingkungan dan perlakuan terhadap kendaraan uji. Adapun proses pengujian pada saat official test seperti tersebutkan di bawah ini.

a. Melakukan kompensasi friksi pada roller (dinamometer casis) sesuai dengan inersia kendaraan

b. Kendaraan di tempatkan diatas roller (dinamometer casis) dengan kondisi mesin mati (didorong) kemudian dikencangkan.

c. Kendaraan dijalankan diatas dynamometer casis dengan mengikuti pattern (siklus) sesuai standar UN ECE R 83, dimana dalam standar tersebut terbagi menjadi 2 kondisi yaitu siklus urban (perkotaan) dan siklus ekstra urban (luar kota)

d. Selama pengujian berlangsung, sampling gas buang dari kendaraan uji diambill dan ditampung dalam bag yang nantinya akan diolah seberapa besar konsentrasi gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan yang diuji tersebut

e. Pengambilan sampling data parameter emisi gas buang kendaraan uji melalui gas analyser. Adapun data parameter emisi (gas buang) yang diambil adalah CO, HC+NOx, dan CO2. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa waktu pengambilan sampel tidak boleh dilakukan melebihi 20 menit setelah proses pengujian selesai.

3. Pasca test

Setelah proses pengujian berlangsung dan pengambilan data telah selesai, kegiatan selanjutnya adalah melepaskan safety guard pengaman kendaraan dan mengeluarkan kendaraan dari dinamometer casis. Secara garis besar dan detail tahapan pengujian dapat digambarkan dalam bentuk diagram alir berikut.

Gambar 1.5Diagram Alir Tahapan Uji Emisi Secara Garis besarGambar 1.6Diagram Alir Tahapan Uji Emisi Secara Detail

Gambar 1.7Siklus BerkendaraGambar 1.8Diagram Pengujian

Gambar 1.9Ruang Uji EmisiGambar 1.10Ruang Kontrol Uji Emisi

Gambar 1.11Pelaksanaan Uji Emisi Tampak DepanGambar 1.12Pelaksanaan Uji Emisi Tampak Belakang

4. Sistem PenginderaanSistem penginderaan dalam suatu pengujian merupakan hal yang sangat penting untuk mendapatkan perhatian. Perangkat-perangkat yang digunakan sebagai alat ukur baik itu merupakan perangkat lunak maupun perangkat keras adalah merupakan satu kesatuan yang saling melengkapi. Pada pengujian emisi (gas buang) kendaraan bermotor roda empat bahwa parameter utama yang dimonitor hanya gas buang berupa CO, HC + NOx dan CO2. Dengan demikian instrument utama yang digunakan untuk memonitor ada beberapa bagian utama, yaitu:a. Chassis Dynamometer

Dinamometer yang digunakan mampu mensimulasikan beban jalan (dalam hal ini mencakup juga simulasi inersia) sebagai fungsi kecepatan kendaraan. Pada saat pengujian, fungsi dynamometer bisa mensimulasikan friksi sebagaimana kondisi di jalan dimana saat kendaraan melaju harus melawan gaya hambat baik berupa inersia, friksi jalan maupun hambatan angin. Hambatan-hambatan tersebut dalam pengujian skala laboratorium disimulasikan oleh Casis Dynamometer. Selain melakukan kompensasi friksi, Casis Dinamometer juga digunakan sebagai alat ukur jarak tempuh.

b. Gas analyser

Sepanjang pengujian gas buang dicampur dengan udara sekeliling atau disebut udara terdilusi yang dialirkan melalui CVS sehingga dapat diketahui laju alir gas terdilusi. Sebagian dari gas terdilusi disedot masuk ke kantong hingga pada akhir uji dilakukan pengambilan data parameter konsentrasi gas menggunakan analyzer dengan sensor Non Dispersive Infra Red (NDIR) untuk CO-CO2, sensor Flame Ionization Detection (FID) untuk THC, dan sensor Chemiluminensence Detector (CLD) untuk NOX.c. Peralatan analitik lain

Selain peralatan utama seperti tersebut di atas, ada juga peralatan yang analitik lain yang mempengaruhi hasil penimbangan emisi gas buang kendaraan bermotor. Alat-alat analitik tambahan yang diperlukan adalah cenderung untuk memonitor kondisi lingkungan uji seperti temperatur dan kelembaban udara. Alat alat tersebut antara lain : alat ukur temperature (sensor termokopel dan PRT) dan alat ukur kelembaban udara (sensor humidity meter).

5. Sistem Perolehan dan Pengolahan DataSetelah proses pengujian emisi kendaraan bermotor roda empat berbahan bakar bensin selesai dilakukan, tentunya akan didapatkan suatu data hasil pengujian. Metoda dan strategi pengambilan data selama pengujian berlangsung, dilakukan dengan mengambil sampling gas buang dari kendaraan uji dan kemudian ditampung dalam bag yang nantinya akan diolah seberapa besar konsentrasi gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan uji tersebut. Berdasarkan tahapan pengujian, maka data hasil pengujian yang diperoleh dikategorikan sebagai berikut :

a. Data mentah (raw data) yang masih perlu diolah (diformulasikan)

b. Data hasil yang sudah menunjukkan nilai / target besaran yang dimaksud

Dalam pengujian emisi gas buang kendaraan bermotor, jenis data-data yang langsung menunjukkan besaran yang tidak perlu diolah lebih lanjut (detail) diantaranya adalah :

Temperatur lingkungan

Temperatur kendaraan

Kelembaban udara lingkungan uji

dll

Sedangkan untuk data hasil pengujian yang masih merupakan data mentah dan memerlukan pengolahan lebih lanjut adalah pengambilan data emisi gas buang parameter CO, CO2, HC, dan NOx. Data yang terbaca pada analyzer biasanya berupa besaran dalam satuan ppm atau persentase, sedangkan hasil uji yang dipersyaratkan dalam regulasi un ECE R 83 adalah besaran yang bersatuan g/km. Dengan kondisi tersebut tentunya data mentah yang didapatkan dari hasil pengujian masih memerlukan proses atau tahapan berikutnya untuk memenuhi data yang distandarkan.

Untuk mengolah data mentah menjadi data bersatuan g/km digunakan formula sebagai berikut :

(1)

Untuk menyatakan massa emisi gas buang dalam gr/km, maka:

(2)

dimana:

Mi:masssa emisi gas polutan i dalam gr/km

mi:massa emisi gas polutan i dalam gr/test

Vmix:volume dari gas buang yang terencerkan, dinyatakan dalam liter pertest dan dikoreksi terhadap standar temperatur dan tekanan (273.2 K dan 101.33 kPa)

(i:densitas dari gas polutan i yang dinyatakan dalam satuan gram perliter pada temperatur dan tekanan normal (273.2 K dan 101.33 kPa)

kH:Faktor koreksi untuk kelembaban yang digunakan untuk menghitung massa emisi gas buang nitrogen oksida. Untuk HC dan CO tidak ada faktor ini.

Ci:konsentrasi dari gas polutan i dalam gas buang yang terencerkan yang dinyatakan dalam ppm dan dikoreksi dengan jumlah gas polutan i yang terdapat pada udara pengencer.

d:jarak yang ditempuh selama pengetesan dalam km

Dari tahapan perolehan dan pengolahan data tersebut diatas, tentunya perlu dilakukan verifikasi untuk memastikan bahwa data tersebut dapat dipertanggungjawabkan secara teknis.

Hasil Pengujiana. ToyotaHasil pengujian emisi kendaraan bermotor bensin teknologi Toyota yang terdiri dari kendaraan bermesin bensin teknologi konvensional (karburator), EFI (Electronic Fuel Injection), VVT (Variable Valve Timing), dan VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) diperoleh sebagai berikut:Tabel 1.2Data Hasil Pengujian Emisi Kendaraan Bermotor Bensin Teknologi Toyota

NoTeknologi Mesin Konsentarasi Emisi (g/km)

COHCN0xHC+N0xCO2

1Konvensional2,410,280,380,65240.22

2EFI0,800,100,090,19222.57

3VVT0,310,030,020,05187.17

4VVT-i0,280,040,000,04183.26

Limit (g/km)2,20.5

Gambar 1.13Grafik Perbandingan Teknologi Mesin Toyota terhadap Emisi Gas Buang

Gambar 1.14Teknologi Konvensional atau Sistem KarburatorPada dasarnya sistem karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli : semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pada mobil sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator untuk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.

Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki satu buah karburator, Mesin-mesin generasi awal menggunakan karburator aliran keatas (updraft), dimana udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar melalui bagian atas. Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari terjadinya mesin banjir, karena kelebihan bahan bakar cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak sampai masuk ke dalam intake manifold. Keuntungan lainnya adalah bagian bawah karburator dapat disambungkan dengan saluran oli supaya ada sedikit oli yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan untuk membasuh filter udara; namun dengan menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi saat ini. Bahan bakar disemburkan/disemprotkan kepada aliran udara melalui saluran-saluran kecil yang terdapat dalam ruang sempit dalam venturi. Tekanan rendah dari udara yang bergerak dalam venturi menarik bahan bakar dari mangkuk karburator sehingga bahan bakar ini tersembur dan ikut aliran udara. Saluran-saluran ini disebut jet.

Pada karburator, penyetelan Air Fuel Ratio hanya dilakukan secara mekanik dan hanya sekali sehingga pada kondisi-kondisi tertentu campuran antara udara dengan bahan bakar jadi kurang sempurna, hal inilah yang akan menyebabkan nilai emisinya (gas buang CO, CO2, HC, dan NOx) tidak terkontrol.

Gambar 1.15Teknologi EFI (Sistem Injection)Seiring dengan berlakunya regulasi emisi gas buang Euro 2 untuk produk mobil baru mulai tahun 2007, pasokan bahan bakar menggunakan teknologi karburator sudah tidak dipergunakan lagi (di Eropa). Pabrikan mobil mengganti teknologi tersebut dengan sistem injeksi atau teknologi EFI (Electronic Fuel Injection) yang lebih ramah lingkungan.

Injeksi bahan bakar adalah sebuah teknologi yang digunakan dalam mesin pembakaran dalam untuk mencampur bahan bakar dengan udara sebelum dibakar. Penggunaan injeksi bahan bakar (teknologi EFI) akan meningkatkan tenaga mesin bila dibandingkan dengan penggunaan teknologi konvensional (sistem karburator), karena injektor membuat bahan bakar tercampur secara homogen. Hal ini, menjadikan injeksi bahan bakar dapat mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih tepat, baik dalam proporsi dan keseragaman yang pada akhirnya menghasilkan emisi gas buang yang lebih ramah linkungan. Kelebihan mesin bensin teknologi EFI (sistem injeksi) dengan teknologi konvensional (sistem karburator) adalah :

1. Terjadinya pembakaran yang sempurna pada ruang bakar, sehingga emisi gas buang yang dihasilkan relatif lebih sedikit apalagi knalpot dilengkapi catalic converter.

2. Konstruksi injektor tepat pada intake manifold sehingga pencampuran bahan bakar lebih homogen.

3. Air-fuel ratio sangat mempengaruhi kesempurnaan pembakaran pada mesin. Sehingga konsumsi bahan bakar pada ber-sistem injeksi lebih irit dibandingkan karburator.

4. Injeksi bahan bakar dilengkapi sensor temperatur yang akan melaporkan suhu mesin ke engine control module (ECM) yang akan memerintahkan injektor untuk memperkaya campuran bensin pada suhu mesin dingin.

5. Teknologi injeksi bahan bakar berkonsep bebas perawatan. Pada saat servis, pembersihan dilakukan hanya pada bagian penyaring udara, busi, dan pengaturan klep.

Dengan adanya mesin bensin dengan teknologi EFI (sitem injiksi) yang menerapkan bidang elektronik pada bidang otomotif maka akan dihasilkan pembakaran yang sempurna pada engine/mesin karena engine akan di berikan campuran udara dan bahan bakar yang tepat sesuai dengan kondisi engine pada saat itu sehingga dengan teknologi EFI akan didapatkan engine performa yang tinggi, emisi gas buang yang lebih baik, dan pemakaian bahan bakar yang ekonomis dibanding dengan teknologi konvensional ( sistem karburator).

Gambar 1.16Teknologi VVT (Variable Valve Timming)Seiring berkembangnya teknologi pada bidang otomotif, teknologi mesin juga berkembang kearah teknologi yang lebih ramah lingkungan. Artinya bahwa teknologi mesin di tingkatkan agar semakin berkurang nilai emisinya. Setelah muncul mesin dengan teknologi EFI, mesin tersebut dikembangkan lagi pada sistem buka tutup valve untuk menyemprotkan udara dan bahan bakar pada ruang bakar. Teknologi ini disebut VVT (Variable Valve Timming), dimana prinsip kerja dari sistem ini adalah dengan memanfaatkan overlap dalam pembukaan katup masuk.

Pada saat putaran mesin rendah atau konstan maka overlap yang terjadi dalam katup masuk tidak begitu besar. Tetapi saat mesin sedang membutuhkan tenaga besar maka overlap bukaan katup akan lebih besar. Tujuan terjadinya overlap dalam katup masuk adalah untuk mempercepat masuknya campuran BBM dan udara saat mesin sedang membutuhkan tenaga dan agar dapat terjadinya EGR (Exhaust Gas Recirculation) yang mana walaupun campuran BBM sudah terbakar tetapi ada saat dimana gas hasil pembakaran masih memiliki kadar HC (molekul Hidrokarbon). Gas hasil pembakaran yang masih memiliki HC yang tinggi, masih dapat dibakar lagi agar nantinya gas yang keluar dari knalpot dapat lebih ramah lingkungan. Cara kerja dari overlap ini adalah berdasarkan tekanan hidrolik oli dalam mesin.

Secara umum, mesin dengan katup variable timing menghasilkan emisi yang lebih baik dibandingkan mesin dengan katup fixed timing. Semakin tinggi perputaran mesin dan beban kendaraan, maka VVT akan menghasilkan lebih sedikit CO dan HC serta semakin banyak O2 dan CO2.

Gambar 1.17Oli Control Valve (OCV)

Gambar 1.18Teknologi VVT-iSecara prinsip kerja teknologi VVT-i (Variable Valve Timming-intelligent) hampir sama dengan teknologi VVT, akan tetapi pada teknologi ini lebih baik dengan adanya ECU (Electronic Control Unit), Oil Control Valve (OCV) dan VVT-i Pulley yang berfungsi mengatur (cepat atau lambat) membuka dan menutupnya katup intake berdasarkan tekanan oli.Prinsip kerjanya cukup sederhana. 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.

Mudahnya mesin bensin teknologi VVT-i akan terus mengoreksi valve timing atau jalur keluar masuk bahan bakar dan udara. Disesuaikan dengan pijakan pedal gas dan beban yang ditanggung demi menghasilkan torsi optimal di setiap putaran dan beban mesin.

1. Electronic Control Unit (ECU) membutuhkan masukan informasi/signal dari sensor-sensor yang terhubung ke ECU,semua sensor di pergunakan untuk mendeteksi keadaan mesin yang nantinya di olah oleh ecu sebagai acuan untuk mengontrol output ECU. Berbagai informasi yang masuk ke ECU melalui semua sensor akan menjadikan keakuratan ecu dalam mengatur sistem mesin, apabila salah satu sensor mati akan menjadikan mesin abnormal dan ECU akan memberikan signal tanda kerusakan sistem melalui kode yang tersimpan di dalam memory Electronic Control Unit (ECU).

2. Oil Control Valve (OCV) bertugas mengontrol tekanan oli berdasarkan instruksi dari ECU. Sejumlah pelumas akan disalurkan ke pully yang di dalamnya terdiri dari beberapa roda gigi. Pelumas tersebut diperlukan untuk mempercepat atau melambatkan Cam Shaft.

3. Pada teknologi VVT-I, Pulley berfungsi mengatur (cepat atau lambat) membuka dan menutupnya katup intake berdasarkan tekanan oli. Untuk memasangkan teknologi VVT-i tidak diperlukan pompa oli tambahan, sebab tekanan oli dari pompa oli dari mesinnya sendiri sudah cukup. Pada saat pully VVT bekerja, piston dengan spinline helical yang ada pada pully akan ditekan oleh oli, kemudian menggerakkan poros cam shaft sesuai dengan kondisi (RPM mesin).

Dengan cara ini, pengajuan klep sekitar 30-60 derajat crankshaft. Atau dengan kata lain, pada RPM rendah sampai medium, perubahannya sebesar 30 derajat. Sedangkan pada rpm tinggi bisa berubah sampai 60 derajat. Produk ini sangat respon, dan perubahan sudutnya sangat lembut, sehingga gerakan mobil mulus, tidak tersendat-sendat.

Dengan pengaturan yang sudah dikatakan cerdas (intelligent) ini otomatis akan menurunkan kadar gas buang, terutama untuk CO (carbon monoksida) dan HC (hidro carbon), yang akan memperbanyak O2 (oksigen) dan CO2 (carbon dioksida) untuk dilepaskan ke udara lingkungan.

b. Honda

Hasil pengujian emisi kendaraan bermotor bensin teknologi Honda yang terdiri dari kendaraan bermesin bensin teknologi konvensional (karburator), i-DSI (intelligent-Double Sequential Ignition), VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control), dan i-VTEC (intelligent-Variable valve Timing and lift Electronic Control) diperoleh sebagai berikut:Tabel 1.3Data Hasil Pengujian Emisi Kendaraan Bermotor Bensin Teknologi HondaNoTeknologi Mesin Konsentarasi Emisi (g/km)

COHCN0xHC+N0xCO2

1Konvensional5,7850,9240,4221,345170,184

2i-DSI1,7740,0740,1150,189169,861

3VTEC0,3100,0160,0040,020164,224

4i-VTEC0,0650,0300,0160,046160,722

Limit (g/km)2,2000,500

Gambar 1.19Grafik Perbandingan Teknologi Mesin Honda terhadap Emisi Gas Buang

Gambar 1.20Teknologi i-DSI (intelligent-Double Sequential Ignition)i-DSI (intelligent-Double Sequential Ignition) adalah suatu teknologi yang menggunakan metode pemantikan dua buah busi dalam setiap silinder dimana dalam teknologi lainnya hanya digunakan satu buah busi. Pada saat proses pembakaran di silinder terjadi dua kali percikan busi dalam waktu berbeda yang berurutan (sequential). Metoda ini menjadikan pembakaran lebih sempurna. Teknologi i-DSI mampu membuat mesin menghantarkan torsi tinggi pada setiap rpm, membuat efisien/hemat bahan bakar dan mengeluarkan emisi gas buang yang lebih bersih. Untuk Honda dengan teknologi i-DSI Compression Ratio nya adalah 10.8:1. Dengan Compression Ratio sebesar ini i-DSI bisa dibilang "anti ngelitik" dengan kata lain tidak mudah mengalami knocking karena sistem double spark ignition itu sendiri.

i-DSI (intelligent-Double Sequential Ignition) juga merupakan teknologi hasil perkembangan Honda yang tidak bermain dengan katup melainkan bermain dengan sistem pengapian. Pada umumnya setiap silinder hanya dilayani dengan satu buah busi untuk membakar campuran BBM yang ada. Maka pada teknologi ini setiap silinder diakomodir dengan dua buah busi. Sehingga pada mesin 4 silinder, jumlah busi ada 8 buah. Untuk teknologi i-dsi ini, 4 busi pertama memang bekerja layaknya busi-busi pada mobil yang lain. Tetapi 4 busi lainnya di letakkan pada sistem exhaust, sehingga saat piston melakukan langkah buang. 4 busi yang kedua ini akan menyala dengan tujuan agar emisi gas buang ke knalpot dapat semakin ramah lingkungan.

Gambar 1.21Teknologi VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control)VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control) adalah teknologi yang menggabungkan elektronika dan mekanisme untuk mengatur waktu buka katup masuk (intake) sehingga kecepatan masuk campuran antara bahan bakar dan udara tetap terjaga dalam setiap rentang putaran mesin. Mesin ini dirancang untuk dapat meningkatkan performa dibandingkan efisiensi yang mampu mencapai torsi puncak pada rpm tinggi. Tapi, masih tetap menawarkan kombinasi yang bagus baik untuk performa maupun hemat bahan bakar. Untuk Honda VTEC Compression Ratio nya mencapai 10.4:1.Mekanisme utama VTEC : pin pelatuk dan kem untuk putaran rendah dan tinggi.

Sistem hidraulis dan kontrol VTEC. Posisi pin pengatur kerja VTEC saat putaran rendah. Satu katup tidak aktif. Kalau VTEC bekerja secara bertahap pada putaran mesin yang telah ditentukan. Untuk i-VTEC, pengaturan timing dan tinggi angkat katup berubah secara terus menerus atau mengarah ke perubahan progresif. Jadi, bila putaran mesin berubah, waktu buka dan tutup katup isap dan buang juga berganti. Kondisi kerja seperti itulah yang membuat mesin bekerja lebih efisien. Mampu menghasilkan tenaga dan torsi dalam rentang lebih lebar.

Untuk VTEC, saat mobil melaju pada kecepatan lebih cepat, tinggi angkat katup juga semakin besar. Waktu buka lebih cepat dan menutup lebih lambat. Sebaliknya, bila mobil berjalan lambat, tinggi angkat katup mengecil. Waktu membukanya lebih lambat dan waktu menutup lebih cepat. Malah pada putaran rendah, salah satu pelatuk katup di-non aktifkan. Dengan cara ini, jumlah bahan bakar yang dipasok ke ruang bakar bisa di kurangi atau menggunakan campuran kurus. Hasilnya, selain menurunkan emisi gas buang, juga menghemat konsumsi bahan bakar.

Gambar 1.22Teknologi i-VTEC (Intelligent Variable valve Timing and lift Electronic Control)i-VTEC (Intelligent Variable Timing and lift Electronic Control) merupakan pengembangan dari sistem perubahan valve-timing, yang menawarkan peningkatan tenaga dengan rpm-tinggi, pengurangan emisi gas buang dan hemat bahan bakar. Katup intake terbuka lebih lama dan lebih dalam hingga 4500 rpm untuk mendapatkan aliran udara pada rpm tinggi. i-VTEC menambahkan Variable Timing Control (VTC), yang meningkatkan perputaran camshaft ke rpm mesin untuk dapat mengoptimalkan valve timing dengan jarak blayer.

i-VTEC memperkenalkan fase perubahan camshaft secara terus menerus pada kem intake dari mesin DOHC (Double Overhead Camshaft) VTEC . Teknologi ini tampil pertama kalinya dikeluarga mesin 4-silinder Honda K-series ditahun 2001 (tahun 2002 di Amerika Serikat). Pengangkatan katup dan durasinya masih terbatas pada perbedaan tinggi dan rendahnya rpm, tetapi intake camshaft sekarang mampu meningkat antara 25 dan 50 derajat (tergantung konfigurasi mesin) selama berjalan performa dari sistem i-VTEC pada dasarnya sama dengan sistem DOHC VTEC dari mesin B16A, keduanya mempunyai intake dan exhaust 3 cam lobe per silinder. Bagaimanapun valvetrain-nya menambah keuntungan dan perubahan dari intake cam timing. Keuntungan ekonomis dari i-VTEC sama halnya dengan SOHC (Single Overhead Camshaft) VTEC-E dimana kem intake hanya punya dua cuping, yang satu kecil dan satunya besar, seperti halnya yang tidak ada VTEC di kem exhaust. Dua tipe penggerak dapat secara mudah dibedakan dari tenaga keluaran pabrik: performa penggerak antara 200 hp atau lebih dan penggerak ekonomis tidak lebih dari 160 hp yang dikeluarkan dari pabrik.

Sementara ruang mesin, masih mengandalkan isi silinder 1.500 cc, i-VTEC yang dilengkapi dengan teknologi Torque Boost Resonator untuk meningkatkan torsi pada putaran bawah dan tenaga pada putaran atas. Sedan mini dari Honda ini juga mengaplikasi Drive By Wire, sistem elektronik yang mampu mengontrol buka tutup katup pedal akselerasi untuk presisi akselerasi yang optimal namun hemat bahan bakar. Alhasil tenaga maksimum dari kemampuan mesin tersebut mampu menghasilkan 120 ps di putaran mesin 6.600 rpm dengan torsi 145 Nm di 4.800 rpm.

EMBED ShapewareVISIO20

2

_1472112689.unknown

_1472170395.unknown

_1472182579.unknown

_1472225034.unknown

_1472226217.unknown

_1472227090.unknown

_1472227366.unknown

_1474821686.unknown

_1474821932.unknown

_1474821447.unknown

_1472227200.unknown

_1472226870.unknown

_1472227011.unknown

_1472226245.unknown

_1472226861.unknown

_1472226093.unknown

_1472226165.unknown

_1472225741.unknown

_1472222505.unknown

_1472223696.unknown

_1472224812.unknown

_1472222663.unknown

_1472192560.unknown

_1472192684.unknown

_1472185802.unknown

_1472188517.unknown

_1472185350.unknown

_1472175800.unknown

_1472176445.unknown

_1472181290.unknown

_1472175957.unknown

_1472171142.unknown

_1472175249.unknown

_1472170690.unknown

_1472125472.unknown

_1472127288.unknown

_1472168989.unknown

_1472169546.unknown

_1472164292.unknown

_1472126817.unknown

_1472127156.unknown

_1472125923.unknown

_1472125914.unknown

_1472114955.unknown

_1472124186.unknown

_1472124281.unknown

_1472120517.unknown

_1472121308.unknown

_1472113370.unknown

_1472113809.unknown

_1472113062.unknown

_1472075392.unknown

_1472093101.unknown

_1472112410.unknown

_1472112510.unknown

_1472093623.unknown

_1472075926.unknown

_1472075951.unknown

_1472075903.unknown

_1472068680.unknown

_1472075329.unknown

_1472075376.unknown

_1472070416.unknown

_1472075243.unknown

_1472070201.unknown

_1472065907.unknown

_1472067173.unknown

_1334476185.unknown

_1472065064.unknown

_1334476141.unknown

_1035630112.vsd