SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC RT 4/26 Konstruksi...

061461 SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC RT 1/26

Konstruksi dan Fungsi Sistem VTECSUMBER

Daftar Isi

Pengantar

Tipe-Tipe VTEC

Konstruksi VTEC SOHC

Cara Kerja VTEC SOHC

Konstruksi VTEC DOHC

Cara Kerja VTEC DOHC

Konstruksi New VTEC

Cara Kerja New VTEC

Konstruksi VTEC 3-stage

Konstruksi VTEC-E


Pengantar

Sistem Variable Valve Timing dan Lift Electronic Control (VTEC) adalah keistimewaanengineering untuk mengubah valve timing dan lift parameter dalam menyesuaikan karateristikkecepatan mesin. Cara kerjanya adalah dengan menyesuaikan sesempurna mungkin sifat-sifatpembakaran yang sesuai dengan kebutuhan kerja mesin, sehingga menghasilkan performatinggi dan efisiensi.

Secara sederhana, setiap katup mesin yang menggunakan sistem VTEC memiliki sebuah camlobe yang terpisah. Cam lobe ini berada pada camshaft yang sama dan melalui penerapankontrol elektronik, dapat berubah-ubah untuk menyesuaikan kondisi mesin denganmenggunakan tekanan hidrolik, sehingga performa tinggi dan efisiensi dari VTEC dapatdicapai.

Tipe-Tipe VTEC

Pada saat ini terdapat lima tipe sistem VTEC yaitu:

DOHC VTEC

Penerapan teknologi VTEC melihat high-speed cam dan low-speed cam dengan bentuk/profilyang berbeda yang dibuat pada intake dan exhaust camshaft. Pada kecepatan mesin yangrendah dan menengah, intake dan exhaust valve dioperasikan oleh low-speed cam. Pada tingkatkecepatan yang lebih tinggi, high-speed cam mengambil alih pengoperasian. Kombinasi darioperasi ini menyebabkan mesin memberikan torque tinggi dan fleksibilitas pada kecepatansedang serta menghasilkan respons tinggi dan output tenaga yang besar pada kecepatan tinggi.

SOHC VTEC

High-speed dan low-speed cam yang berbeda bentuk/profil dibuat pada intake camshaft di dalammesin SOCH VTEC. Sesuai dengan penerapan pada sistem DOHC, low-speed cammengoperasikan katup pada tingkat kecepatan rendah dan menengah, dan high-speed camberoperasi pada kecepatan tinggi - meskipun sebenarnya hal ini hanya berlaku untuk intake valvedalam kasus ini. Teknik ini menyebabkan mesin dapat memberikan kemungkinan kombinasi yangterbaik cara berkendara yang mudah/ease-of-driving pada tingkat kecepatan yang normal, outputtenaga yang besar, dan efisiensi bahan bakar.


New VTEC

Seperti pada sistem SOHC VTEC, high-speed dan low-speed cam dengan perbedaan bentuk/profil dibuat pada intake camshaft, high-speed cam mengontrol kecepatan tinggi sedangkanlow-speed cam aktif pada kecepatan rendah dan menengah. Dalam penerapan ini, secondaryintake valves dijaga hampir tak bergerak/stationer pada saat kendaraan pada kecepatan rendahsaat primary intake valves membuat udara dapat dialirkan masuk ke cylinder. Dalam kombinasidengan perbaikan bentuk ruang pembakaran dan port, operasi ini membentuk putaran udara/wirldi setiap ruang pembakaran untuk memastikan bahwa pembakaran terjadi dengan lebih efisien.Mesin New VTEC dapat mengirim tenaga dan torque yang substantif/bermakna sementarapenghematan bahan bakar yang sempurna tetap dapat dilakukan.

3-stage VTEC

Tiga tingkat berbeda dari unit VTEC ini disesuaikan untuk kecepatan rendah (satu katupdioperasikan oleh low-speed cam), kecepatan tingkat sedang (kedua katup dioperasikan denganlow-speed cam) dan kecepatan tinggi (kedua katup dioperasikan oleh high-speed cam).Rancangan ini menghasilkan efisiensi bahan bakar yang sempurna pada tingkat kecepatan rendah,output torque yang sempurna pada kecepatan sedang, dan output power yang sempurna padatingkat kecepatan tinggi.

VTEC-E

Intake valve camshaft dilengkapi dengan cam kecepatan rendah dan kecepatan menengah yangdibentuk secara tertpisah. Pada kecepatan rendah, valve kedua beroperasi dengan kecepatanrendah (meskipun dalam realisasinya hampir tidak bergerak); kedua katub dioperasikan olehcam dengan kecepatan menengah. Sebagai hasilnya, mesin ini mengirim bahan bakar dengansangat efisien sementara pada waktu yang sama menjaga kemampuan mengemudi tingkat tinggi.

Setiap dari pelaksanaan VTEC dijabarkan dengan detail di bawah ini.


Konstruksi SOHC VTEC

Dari kebanyakan tipe dasar pada sistem VTEC yang terdiri dari komponen berikut ini :

• Camshaft• Rocker arm• Lost motion mechanism• Spool valve• Control system (ECM)

1 Synchronizing piston A2 Lost motion assembly3 Synchronizing piston B4 Mid rocker arm5 Primary rocker arm6 Secondary rocker arm7 Intake valve8 Camshaft

6

1 23

45

78


Camshaft

Intake camshaft untuk SOHC VTEC mempunyi tiga jenis tipe cam, yakni, primer, menengah dansekunder. Cam ini mepunyai profil tersendiri untuk membuat valve timing dan lift yang berbeda.

Rocker Arm

Rocker arm primer, menengah dan sekunder digabungkan ke dalam satu peralatan. Rocker armprimer dan sekunder membuat hubungan dengan katub. Setiap rocker arm terdiri darisynchronizing piston, stopper piston, dan spring. Melalui aksi dari komponen ini, gerakan darirocker arm yang terpisah dapat dihubungkan atau tidak selama mesin itu bekerja.

1 Rocker arm Sekunder2 Rocker arm Primer3 Rocker arm menengah4 Camshaft5 Stopper piston6 Rocker arm Sekunder7 Rocker arm menengah8 Rocker arm Primer9 Synchronizing piston B

10 Synchronizing piston A

4

5

6789

10

A: Cam SekunderB: Cam MenengahC: Cam Primer

1

2

3


Lost Motion Mechanism

Lost motion assembly mencakup lost motion piston, lost motion guide, dan lost motion springA dan B. Ini berhubungan tetap dengan mid rocker-arm.

Di kecepatan rendah, lost motion mechanism menahan gerakan rocker arm yang tidak perlu;hal ini berfungsi sebagai spring pembantu pada kecepatan tinggi untuk menjamin bekerjanyakatub dengan baik.

1 Lost motion assembly2 Mid rocker arm3 Lost motion spring A4 Lost motion guide5 Lost motion piston6 Lost motion spring B7 Camshaft

1

2

34

56

7


Spool Valve

Spool valve assembly ditempelkan di sebelah cylinder head. Terdiri dari sebuah screen,solenoid, dan spool valve.

Fungsi valve ini adalah untuk mengontrol lintasan oli antara pompa oli dan synchronizingpiston. Saat solenoid diaktifkan, spool valve membuka lintasan oli dan tekanan hydraulicdigunakan ke synchronizing piston, kemudian sistem VTEC diaktifkan.

Pressure switch ditempatkan di belakang spool valve. Pressure switch merasakan tekanan dilintasan oli synchrozining piston dan memberikan feedback ke ECM dimana pemindahanrocker arm tidak terjadi seperti yang diharapkan.

1 Screen2 Solenoid3 Pressure switch4 Spool valve5 Cylinder head

1

2

3

45


Control System (ECM)

Sistem VTEC dikontrol oleh PGM-FI ECM. Dengan menggunakan banyak sensor, ECMmengawasi kecepatan mesin, tingkat beban mesin, kecepatan kendaraan, temperatur pendinginmesin dan banyak faktor-faktor lain. Kemudian, dalam mereferensi data ini, ECM menentukankondisi kerja mesin mutakhir dan mengaktifkan solenoid valve. (Selanjutnya solenoid valvemengontrol tekanan hydraulic yang dikirim ke spool valve.)

VTEC pressure switchVTEC solenoid valve

Daripompaoli

Enginecontrolmodule(ECM)

Kecepatan mesin

Beban mesin

Kecepatankendaraan

Engine coolanttemperature

ALi

ran

min

yak


Cara Kerja SOHC VTEC

Pada kecepatan mesin yang rendah (Sistem Tidak Diaktifkan)

VTEC system tidak aktif di kecepatan rendah. (Sebenarnya banyak perbedaan faktor dalammenetukan apakah sistem itu bekerja. Untuk menyederhanakan penjelasan, akan diabaikan disini). Spool valve ditutup dan tidak ada tekanan hydroulic yang digunakan untuk synchronizingpiston dalam rocker arm. Jadi, setiap dari rocker arm bebas untuk bergerak secara terpisahdan dijalankan oleh cam primer, menengah, dan sekunder dengan berurutan. Dalam kondisi ini,katub primer dan sekunder membuka dan menutup setelah timing dan lift yang ditentukan olehbentuk cam primer dan sekunder. Umumnya, mid rocker-arm sedang dioperasikan oleh midcam pada saat itu, tapi cam menengah menyebabkan tidak ada kerja lebih lanjut dan ditahanoleh lost motion assembly untuk mencegah berderik.

1 Synchronizing piston A2 Synchronizing piston B3 Stopper piston4 Rocker arm Sekunder5 Rocker arm menengah6 Rocker arm primer

1 2

3

456


Pada kecepatan mesin yang tinggi (System Diaktifkan)

Sekali kecepatan mesin melebihi batas, suatu sinyal ECM ke spool valve solenoidmenyebabkannya terbuka. Tekanan hydroulik dari pompa oli dapat melintasi oli di bagian dalamcamshaft ke rocker arm, dimana ia bekerja di synchrozining piston mendorong ke samping.Tetapi, jika ada rocker arm yang berhubungan dengan cam pada saat itu, semua piston tidakakan disejajarkan bersama. Sebagai akibatnya, rocker arm akan melanjutkan untuk bergerakmeskipun tekanan hydroulik aktif pada piston. Ketika semua ketiga rocker arm meninggalkancam dengan serempak, piston akan meluncur dan arm akan ditahan bersama. Dalam kondisiini, kedua katub utama dan kedua akan dioperasikan oleh mid cam - dibuat untu kecepatantinggi - melalui gerakan mid rocker arm.

Tekanan Hydraulic


(Lanjutan)

Bila kecepatan mesin kemudian turun, spool valve akan menutup dan kemudian tekananhydroulic akan turun. Stopper piston spring akan mencoba mendorong piston kembali keposisi awalnya. Seperti sebelumnya, ini akan dicapai bila semua piston dibariskan. Rockerarm saling dilepaskan oleh gerakan ini dan mulai beroperasi secara terpisah.

Exhaust valve

Intake valve

Camshaft

Cam Primer + SekunderCam Menengah

Exhaust Intake


Konstruksi DOHC VTEC

Jika pada sistem SOHC VTEC intake camshaft sendiri dipasang dengan komponen VTEC,maka pada DOHC VTEC melihat tekhnologi ini dipakai pada kedua intake dan exhaust camshaft.Ini membuat karateristik kedua intake dan exhaust dikontrol untuk menyesuaikan kecepatan mesin.

1 Camshaft2 Cam kecepatan rendah3 Cam kecepatan tinggi4 Rocker arm Primer5 Rocker arm menegah6 Rocker arm sekunder7 Synchronizing piston A8 Synchronizing piston B9 Stopper piston

10 Lost motion spring11 Exhaust valve12 Intake valve

1

23

4

56

7

8

9

10

11

12

2

4

6

1

2

32

5


Cara Kerja DOHC VTEC

terpisah dari fakta bahwa DOHC VTEC mempunyai dua sistem VTEC sebagai kebalikan denganyang ada pada SOHC VTEC, mode dari cara kerja dua sistem ini pada dasarnya adalah sama.

Camshaft

Exhaust valve

Intake valve

Cam Primer +Sekunder

Cammenengah

Valve timing

Valv

e lif

t

Exhaust IntakeWaktu

Cam Primer +Sekunder


Kostruksi New VTEC

Sistem New VTEC digunakan pada pengembangan SOHC VTEC yang lebih lanjut.Pengembangan ini ditambah dengan komponen-komponen berikut.

• Timing plate• Timing piston

1 Timing plate2 Rocker arm menengah3 Rocker arm sekunder4 Synchronizing piston B5 Synchronizing piston A6 Timing piston7 Intake valve8 Rocker arm primer9 Camshaft

12

3

4

56

7

8

9

Exhaust Intake

Cam primer Cam menengah

Cam sekunder


Timing Plate dan Timing Piston

Timing plate dan timing piston ditempatkan pada rocker arm primer dalam sistem New VTEC.

Timing plate diletakkan di luar rocker arm dan kedua komponenini bergerak serentak. Timingpiston ditempelkan sebaris dengan synchronizing piston A. Bagian A dari timing plate lewatmelalui suatu pembukaan rocker arm primer dan berhubungan dengan chanel pada timing piston.

1 Timing plate2 Synchronizing piston A3 Timing piston4 Rocker arm primer5 Rocker arm menengah6 Rocker arm sekunder7 Synchronizing piston B8 Synchronizing piston A9 Timing plate

10 Timing piston

1

2

3

4 5 6

789

10


Cara Kerja New VTEC

Meskipun prinsip cara kerja New dan pelaksanaan SOHC dari tekhnologi VTEC padadasarnya sama, mereka memiliki perbedaan berkenaan dengan dua item berikut ini:• Valve opening sekunder• Mekanisme Timing

Valve Opening

Pada kecepatan mesin rendah, katub utama dan kedua di SOHC VTEC menunjukkan hampirsama jumlah lift. Namun cam profile digunakan pada New VTEC untuk menjamin bahwa katubkedua hanya terbuka sedkit saat katub utama membuka.

Hal ini menjamin bahwa swirl* dibuat dalam ruang pembakaran berkenaan dengan pensuplaiancampuran udara/bahan bakar lewat satu katub saja. Oleh karena itu, Flame propagationspeed ditingkatkan dan pembakaran campuran-campuran yang miskin distabilkan.

Jika katub sekunder dibuka dengan sempurna pada saat itu, jumlah tertentu dari bahan bakarakan mengakumulasi di intake port. Untuk mencegah situasi ini, katub-katub tersebut terbukasedikit.

Pada kecepatan mesin tinggi, kedua katub diaktifkan oleh cam berkecepatan tinggi (yakni;cam menengah).

*: Bentuk intake port, ruang pembakaran, dan komponen lainnya yang sama juga telahdimodifikasikan untuk meningkatkan karateritik swirl.

Cam primer

Exhaust

Cam sekunder

Intake

Cam menenga


Mekanisme Timing

Tujuan utama dari mekanisme timing adalah untuk menahan synchronizing piston di tempatnyasaat sistem VTEC bekerja.

Kerja sistem VTEC terjadi pada kecepatan rendah pada pengoperasian New VTEC daripada diDOHC atau SOHC. (Ini juga berlaku untuk sistem yang lain yang menggunakan mekanismetiming seperti VTEC-E atau 3-stage VTEC). Sebagai akibat langsung dari hal ini, tekananhydraulic ada untuk menahan synchronizing piston selama operasi dari sistem tersebut lebihrendah daripada kasus yang disebutkan dahulu. Tekanan hydraulic yang rendah ini dapatberfluktuasi dan dapat memungkinkan mengakibatkan gerakan yang tidak disengaja darisynchronizing piston. Untuk mencegah kejadian ini, timing piston dipasang dengan aman ditempatnya dengan timing plate kapanpun piston berada dalam suatu kondisi dimana piston dapatmeluncur.

Timing plate, dipasang pada rocker arm primer, bergerak serentak dengan rocker arm. Namuntingkat gerakan ini dibatasi oleh stopper yang dipasang pada camshaft holder. Jadi, kapan sajarocker arm diangkat, timing plate keluar dari channel pada timing piston, melepas kondisi pistonyang terkunci. Jika pemindahan tekanan bekerja pada timing piston pada saat itu, ia akan meluncurke samping sedikit.

Timing plate

Timing piston

Synchronizing piston A

Stopper piston

* Synchronizing piston B diabaikan


(Lanjutan)

Putaran cam akan berlanjut dan ketika jumlah cam lift kemudian mendekati nol, timing plate akanmencoba untuk kembali ke posisi semula. Tetapi, karena fakta menunjukkan bahwa timing pistonsudah bergerak dengan jarak yang sangat kecil dari posisi semula, dua komponen ini tidak akanbergabung. Ketika lift mencapai nol, timing piston, dan juga synchronizing piston akan meluncuroleh tekanan hydraulic, mengamankan rocker arm bersama-sama.

Ketika timing piston mencapai posisi tertentu, timing plate akan bergabung lagi kegroove lain dari timing piston dan peluncuran lebih lanjut akan dicegah.

Ketika tekanan hydraulic turun akibat kerja sistem VTEC sedang dihilangkan, pegas dalam yanglunak akan mendorong timing piston kembali ke posisi semula selama periode dimana timingplate didorong oleh lifting ke rocker arm.

Piston kemudian akan ditahan ditempatnya sekali lagi oleh timing plate.


Ketika lift mencapai nol, synchronizing piston didorong kembali ke posisi semula oleh returnspring, yang kemudian melepaskan rocker arm.

(Lanjutan)

Valve Timing Change Condition

Kecepatan mesin: 2,300 to 3,200 min-1 (Depending on manifold pressure)Kecepatan kendaraan: Di atas 10 km/jamTemperatur pendingin mesin: Di atas 10 0 CelsiusBeban mesin: Ditentukan dari manifold vacuum


Konstruksi 3-stage VTEC

Perkembangan tekhnologi New VTEC selanjutnya menghasilkan sistem 3-stage VTEC yangmengontrol intake valve pada tiga tahap yang berbeda. Meskipun komponen-komponennyaadalah sama seperti yang digunakan pada New VTEC, ada dua sistem tekanan pemindahandan dua spool valve juga dipakai.

1 Synchronizing piston2 Lost motion assembly3 Stopper piston4 Rocker arm sekunder5 Mid rocker arm

6 Rocker arm primer7 Timing plate

8 Low-/mid-range-speed switchover 9 Mid-/high-range-speed switchover

1

2 3

4

1

5

6

7

9

8


Rocker Arm

Rocker arm dihubungkan pada dua sistem penggantian berikut yang berdiri sendiri - setiapsatu dari sistem hydraulic ini dikontrol oleh salah satu dari spool valve.• Sistem penggantian kecepatan rendah ke kecepatan sedang yang terdiri dari timing piston,

dan stopper piston untuk menghubungkan rocker arm primer dan sekunder.• Sistem penggantia kecepatan menengah ke kecepatan tinggi yang terdiri dari stropper

piston, synchrozining piston A, dan synchrozining piston B untuk menghubungkan rockerarm primer dan sekunder.

Timing plate bersambung dengan timing piston sistem pengganti kecepatan rendah kekecepatan menengah.

1 Rocker arm sekunder2 Rocker arm menengah3 Rocker arm primer4 Cam kecepatan tinggi5 Cam kecepatan rendah

Kecepatan mesin

Kecepatan Vehicle

Throttle opening angle

Engine coolanttemperature

Hydrauliccircuit #1

Hydraulic circuit#2

Solenoid valve

TekananHydraulic

1

2

3

4

5

Rocker arm menengah


Sistem Kerja

Meskipun cara kerja dari semua sistem adalah sama, valve control tiga tahap digunakan pada3-stage VTEC.

Pada Mesin kecepatan rendah

Semua rocker arm bekerja dengan sendirinya.

Katub primer dibuka oleh cam primer kecepatan tingkat menengah. Katub sekunder, setelahcam sekunder, dibuka sedikit (sama dengan cara kerja kecepatan rendah New VTEC).

Rocker armmenengah

Rocker arm sekunder

Rocker arm primer


(Lanjutan)

Pada Mesin Berkecepatan Menengah

Satu dari spool valve membuka dan tekanan hydraulic diberikan ke dalam sistem penggantiankecepatan rendah ke kecepatan tingkat menengah. Ini menyebabkan piston meluncur danmenghubungkan rocker arm utama dan kedua. Jadi kedua katub utama dan kedua diaktifkanoleh cam utama.

Tekanan hydraulicuntuk low-/mid-range speedswitchover


Pada Kecepatan Mesin yang Tinggi

Katub spool sekunder membuka dan tekanan hydrolik diberikan pada sistem pengganti kecepatantingkat menengah ke kecepatan tinggi. Ini menyebabkab synchrozining piston meluncur danmenghubungkan cam primer dan sekunder ke cam menengah. Cam ini, dibentuk untuk situasikecepatan tinggi, kemudian akan mengaktifkan katub primer dan sekunder.

Camshaft

Pada kecepatanrendah

Pada kecepatanmenengah

Pada kecepatantinggi

Diam

Kerja 1-valve Kerja 2-valvedengan camkecepatan rendah

Kerja 2-valvedengan camkecepatan tinggi

Lift

(mm

)

Lift

(mm

)

Lift

(mm

)

Crank angle (deg.)Crank angle (deg.)Crank angle (deg.)

Synchronizing piston A

Timing piston

Synchronizing piston B


Valve Timing Change Condition

Kecepatan mesin: Tingkat rendah ke menengah ... 3,000 min-1Tingkat menengah ke rendah ... 6,000 min-1

kecepatan kendaraan: M/T ... Di atas 15 km/jamA/T ... Di atas 10 km/jam

Temperature pendingin mesin: Tingkat rendah ke menengah ... Di atas 40 0 CelsiusTingkat menengah ke rendah ... Di atas 60 0 Celsius

Beban mesin: Ditentukan oleh throttle opening angle

Konstruksi VTEC-E

Walaupun menggabungkan sebuah timing plate dalam cara yang sama seperti sistem NewVTEC, VTEC-E tidak mepunyai cam menengah atau rocker arm menengah. Karena itu, tidakada lost motion assembly.

Sistem penggantian terdiri dari sebuah timing piston, synchronizing piston, dan stopperpiston.

1 Timing plate2 Rocker arm primer3 Rocker arm sekunder4 Synchronizing piston5 Timing piston6 Intake valves7 Camshaft8 Stopper piston

31

2

3

4

5

67

2

84

5


Cara Kerja

Pada Kecepatan Mesin yang Lebih Rendah

Katub primer dan sekunder diaktifkan dengan sindirinya oleh cam primer dan sekunder berturut-turut. Katub sekunder dibuka hanya sangat sedikit dalam kondisi ini.

Pada Kecepatan Mesin yang Lebih Tinggi

Tekanan hydraulic menyebabkan timing dan synchronizing piston meluncur, yang kemudianmenghubungkan rocker arm primer dan sekunder. Hasilnya, katub primer dan sekunderdiaktifkankemudian oleh cam utama.

Kondisi Valve Timing Change

Kecepatan mesin: Di atas 2,500 min-1Kecepatan kendaraan: Di atas 5 km/jamTemperatur pendingin mesin: Di atas -5.3 0 CelsiusBeban mesin: Ditentukan dari intake manifold vacuum

Cam sekunder

Exhaust Intake Waktu

Cam primer

Lift

SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC RT 4/26 Konstruksi...

Documents

Transcript of SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC SUMBER Konstruksi dan Fungsi Sistem VTEC RT 4/26 Konstruksi...