7 Januari 2018

Rangkuman 5 Jurnal

TUGAS METODOLOGI PENELITIAN RANGKUMAN 5 JURNAL MENGENAI MESIN VVT-i

Disusun Oleh :
NAMA : Hanif Choirul Yahya
NPM : 23415025
KELAS : 3IC06
1. PENDAHULUAN
Dilatar belakangi oleh semakin tingginya tingkat permintaan para pengguna kendaraan agar memiliki mobil dengan mesin yang bertenaga namun tetap irit bahan bakar dan ramah lingkungan telah menjadi pemicu timbulnya teknologi baru yang dikenal dengan nama Variable Valve TimingIntelligent atau lebih dikenal dengan sebutan VVT-i. Teknologi VVT-i merupakan teknologi yang mengatur sistem kerja katup pemasukan bahan bakar (intake) secara elektronik baik dalam hal waktu maupun ukuran buka tutup katup sesuai dengan putaran mesin sehingga menghasilkan tenaga yang optimal, hemat bahan bakar dan ramah lingkungan. Cara kerjanya cukup sederhana. Untuk menghitung waktu buka tutup katup (valve timing) yang optimal, ECU (Electronic Control Unit) menyesuaikan dengan kecepatan mesin, volume udara masuk dan temperatur air. Agar target valve timing selalu tercapai, sensor posisi chamshaft atau crankshaft memberikan sinyal sebagai respon koreksi. Mudahnya sistem 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 menghemat konsumsi BBM. Adopsi teknologi VVT-i ke mesin mobil juga memberikan kelebihan minimnya biaya pemeliharaan yang harus ditanggung. Sebab tune-up seperti setel klep dan lain sebagainya tidak diperlukan lagi. Tulisan ini bertujuan untuk memberikan informasi mengenai kinerja mesin Otto yang berteknologi VVT-i dan diharapkan bermanfaat bagi kalangan yang berkecimpung di bidang pendidikan dan penelitian motor bakar. Di masa sekarang ini kendaraan merupakan alat transportasi yang sering digunakan oleh masyarakat. Toyota merupakan salah satu produsen kendaraan bermotor yang banyak diminati oleh masyarakat di Indonesia, dengan salah satu produk andalannya yaitu Kijang Innova. Mobil ini memiliki beberapa sistem dalam mesinnya yang memiliki berbagai keunggulan, salah satunya sistem VVT-i. Sistem variable valve timing intelligent (VVT-i) merupakan sistem yang mengoreksi jalur masuk bahan bakar dan udara yang masuk ke ruang bakar dengan mengatur terbukanya katup intake. Sistem VVT-i memanfaatkan overlap atau waktu terbukanya katup intake dan exhaust secara bersamaan. Saat putaran mesin masih rendah atau konstan maka overlap yang terjadi yaitu timing terbukanya katup intake akan mundur sehingga katup intake baru terbuka setelah katup exhaust tertutup penuh sehingga bahan bakar tidak ada yang terbuang ke katup exhaust. Sedangkan saat mesin sedang membutuhkan tenaga besar maka timing bukaan katup intake akan maju menyebabkan katup intake terbuka terlebih dahulu sebelum katup exhaust. Terjadinya overlap dalam katup intake adalah bertujuan untuk mempercepat masuknya campuran bahan bakar dan udara saat mesin sedang membutuhkan tenaga sehingga dapat mengoptimalkan kerja mesin pada setiap kecepatan yang membuat konsumsi 2 bahan bakar menjadi lebih efisien.
Cara kerja dari overlap VVT-i ini adalah berdasarkan tekanan hidrolik oli dalam mesin. Cara kerja sistem VVT-i dengan menghitung waktu buka tutup katup (valve timing) yang optimal, electronic control unit (ECU) menyesuaikan dengan kecepatan mesin, volume udara masuk, posisi throttle (accelerator) dan temperatur coolent mesin. Agar target valve timing selalu tercapai, sensor posisi camshaft dan crankshaft memberikan sinyal sebagai respon sistem VVTi akan terus mengoreksi valve timing atau jalur keluar masuk bahan bakar dan udara. Sehingga jumlah bahan bakar masuk juga disesuaikan dengan pijakan pedal gas dan kerja mesin agar menghasilkan torsi optimal di setiap putaran dan kecepatan mesin serta mengatur bahan bakar yang sesuai kebutuhan mesin. Mengingat pentingnya sistem VVT-i dalam mesin beserta kelebihannya terutama dalam penghematan bahan bakar. Identifikasi perlu dilakukan dengan membongkar komponen sistem VVT-i, kemudian memeriksa masing-masing komponennya. Agar dapat mengetahui fungsi, spesifikasi dan cara kerja dari komponen sistem VVT-i sehingga masyarakat terutama di Indonesia yang masih kurang mengetahui tentang sistem VVT-i ini dapat mengenalnya serta mengetahui kelebihannya. Maka penulis mengambil topik tugas akhir dengan judul ”Identifikasi Sistem VVT-i Kijang Innova 1TR-FE”. B. Permasalahan Dari uraian tersebut dapat dirumuskan masalah sebagai berikut: 3 1. Apa yang dimaksud sistem VVT-i ? 2. Apa nama dan fungsi komponen dalam sistem VVT-i pada mesin Kijang Innova 1TR-FE ? 3. Bagaimana bentuk, lokasi dan teminal sensor sistem VVT-i pada mesin Kijang Innova 1TR-FE ? 4. Bagaimana prinsip dan cara kerja sistem VVT-i pada mesin Kijang Innova 1TR-FE ? C. Tujuan Tujuan yang ingin dicapai oleh penulis pada penulisan laporan tugas akhir Identifikasi Sistem VVT-i Kijang Innova 1TR-FE yaitu untuk : 1. Mengenal apa itu sistem VVT-i 2. Menjelaskan nama dan fungsi komponen dalam sistem VVT-I pada mesin Kijang Innova 1TR-FE 3. Mengenal bentuk, lokasi dan konektor komponen sensor sistem VVT-I pada mesin Kijang Innova 1TR-FE 4. Menjelaskan prinsip dan cara kerja sistem VVT-i pada mesin Kijang Innova 1TR-FE D.
Manfaat Manfaat yang dapat diambil setelah melakukan penelitian dan permasalahan yang terjadi adalah sebagai berikut : 4 1. Bagi Mahasiswa Menambah pengetahuan mahasiswa terutama mahasiswa jurusan teknik mesin tentang sistem VVT-i pada mesin Kijang Innova 1TR-FE selain apa yang diajarkan pada kegiatan pembelajaran di perkuliahan. 2. Bagi Universitas Dapat dimanfaatkan oleh universitas khususnya jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik sebagai referensi dan dokumentasi perpustakaan tentang Sistem VVT-i pada Mobil. 3. Bagi Masyarakat Menambah pengetahuan masyarakat tentang sistem VVT-i terutama pelaku usaha perbengkelan yang belum mengetahui tentang sistem VVT-i E. Metode Pengumpulan Data Selama menjalankan praktik industri di PT. Dirgantara Indonesia penulis mengumpulkan data dengan: 1. Metode Observasi yaitu salah satu cara pengumpulan data dengan cara terjun langsung di lapangan tentang sesuatu yang akan diamati. 2. Metode Kepustakaan yaitu pencarian data dengan melihat buku-buku referensi yang berhubungan dengan sesuatu yang diamati. 3. Metode Interview yaitu metode pengumpulan data dengan menanyakan langsung suatu yang diamati kepada seseorang yang ahli dibidangnya.
4. Metode Dokumentasi yaitu metode pengumpulan data dengan cara memfoto langsung ataupun mencari data yang berbentuk gambar pada buku referensi. C. Mekanisme Katup Motor Bensin biasanya terdapat satu atau dua katup masuk dan katup buang pada setiap silindernya tapi mungkin bisa lebih dari itu. Contohnya pada mesin Suzuki Carry Futura G15 memiliki 2 katup masuk dan 2 katup buang. Fungsi dari katup sebenarnya untuk memutuskan dan menghubungkan ruang silinder di atas piston dengan aliran udara luar pada saat yang dibutuhkan. Proses pembakaran gas dalam silinder mesin harus berlangsung dalam ruang bakar yang tertutup rapat. Jika sampai terjadi kebocoran gas meski sedikit, maka proses pembakaran akan terganggu. Oleh karenanya katup-katup harus tertutup rapat pada saat pembakaran gas berlangsung (Jama, 2012: 46). Inovasi penempatan katup dapat dibedakan dari penempatan katup terhadap kepala silinder. Penempatan katup ada tiga yaitu katup samping/slide valve (SV), Over Head Valve (OHV), dan Over Head Camshaft (OHC). 1. Katup Samping/Slide Valve(SV) Katup samping adalah konstruksi katup yang sederhana dan ringan dengan menempatkan katup pada sisi samping dari silinder. Penempatan katup yang di samping silinder membuat ukuran panjang mesin berkurang. Penempatan katup disamping juga akan membuat mesin lebih lebar. 10 Gambar 2.5 . katup samping (Jama, 2012: 49) Cara kerja kerjanya adalah ketika poros engkol berputar maka berputar pula roda gigi yang terhubung di poros engkol, roda gigi tersebut akan berhubungan dengan roda gigi yang terpasang di cam, jika cam menyentuh batang pendorong sehingga batang pendorong akan mendorong katup dengan melawan gaya pegas dan katup pun terbuka. Komponen yang bekerja terdiri dari katup, pegas katup, mur penyetel, pengangkat katup, cam, camshaft, dan roda gigi pada poros engkol. Tipe dari katup ini biasanya untuk putaran mesin yang rendah dan biasanya digunakan pada mesin industri (Jama, 2012). 2. Over Head Valve (OHV) Mekanisme katup jenis ini cam terletak dibawah silinder sehingga kerja dari mekanisme katup membutuhkan batang penekan (push rod). Tambahan batang penekan maka komponen menjadi lebih banyak sehingga tenaga mesin akan berkurang karena tambahnya komponen. 11 adanya batang penerus maka bobot mesin juga akan lebih berat dan gerakan kerja mesin cenderung terjadi keterlambatan pembukaan dan penutupan katup. Mekanisme katup ini cocok untuk putaran mesin rendah sampai tinggi. Gambar 2.6. Mekanisme katup OHV (Jama, 2012: 50) Komponen katup pada tipe ini terdiri dari roda gigi reduksi, perantara roda gigi menggunakan timing gear atau timing chain, poros cam, pengangkat (tappet), batang penekan, pelatuk, pegas katup, penahan pegas, mur penyetel, dan katup. Roda gigi reduksi berfungsi untuk mengubah putaran dari poros engkol dengan perbandingan 2 : 1, artinya ketika poros engkol berputar dua kali maka gigi reduksi berputar satu kali. Hal tersebut bertujuan untuk mengatur mekanisme katup yang kerjanya sesuai dengan kerja mesin 4 langkah. Poros cam bertujuan untuk mengubah gerak putar menjadi gerak naik turun yang terjadi di tappet dan 12 batang penekan sehingga pelatuk bisa mendorong katup masuk dan katup buang sesuai dengan langkah mesin yang bekerja (Hidayat, 2012). 3. Over Head Camshaft (OHC) Motor bensin dengan mekanisme katup tipe OHC dari segi komponen lebih ringkas dibandingkan dengan mesin dengan mekanisme katup OHV. Ciri utama dari mekanisme katup ini ada pada poros cam dan katup yang terletak di atas silinder serta pengerak poros cam menggunakan rantai atau sabuk. Keuntungan dari mekanisme katup tipe ini dapat dilihat dengan berkurangnya komponen sehingga bisa mempercepat kerja mekanisme katup untuk mengurangi keterlambatan pembukaan dan penutupan katup. Jika dalam sebuah mesin hanya menggunakan dua katup dan satu poros cam maka disebut mesin OHC atau SOHC ( Single Over Head Camshaft). Kemampuan mesin dapat ditingkatkan dengan memperbaiki sistem pemasukan udara dan gas ke dalam silinder. Udara dan gas yang masuk lebih banyak maka tenaga akan bertambah pula. Sesuai dengan hal tersebut maka dalam mesin perlu ditambah katup pada setiap silindernya, misalnya tiap silinder ada 3 atau 4 katup yang bertujuan agar gas baru yang dihisap lebih optimal.Jumlah katup yang bertambah maka pengerak dari katup juga perlu ditambah. Oleh karena itu maka perlu tambahan cam. Mekanisme dengan dua poros cam disebut DOHC (DoubelOverhead Camshaft) (Hidayat,2012).
METODE PENELITIAN
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah Global Tech Stream (GTS)“Vehicle Diagnostik Support Sofware”. Alat ini digunakan untuk mendeteksi masalah yang terjadi pada system kelistrikan kendaraan yang berhubungan dengan computer kendaraan, karena ada pada computer kendaraan dapat ditampilkan melalui alat ini, jadi apabila ada data yang tidak sesuai dengan petunjuk perbaikan manual dapat terdeteksi alat ini. Bahan yang digunakan pada penelitian ini mesin mobil Toyota Avanza Tipe K3 VE 1300 cc dengan Teknologi VVT-i dengan spesifikasi : Tipe : Motor bensin 4 langkah Nama : K3- VE VVT-i DOHC Volume langkah : 1298 cm3 Jumlah silinder : 4 buah segaris Jumlah katup : 16 buah Diameter (B) x Langkah (S) : 72 mm x 79.7 mm Daya Maksimum(ps/rpm) : 92/6000 Torsi Maksimum(Kgm/rpm) : 119/4400 Sistem bahan bakar : EFI Rasio Kompresi : 11 : 1 Prosedur pengujiannya adalah : 1. Pasang soket kabel OBD II ke kendaraan pada vehicle interface module (OTC VIM ke GTS). 2. ON kan kunci kontak. 3. Klik dua kali icon Techtream (on the desktop to start GTS). 4. Layar teratas untuk GTS akan di perlihatkan dan lansung Connect to vehicle dan open scan data file. 5. Klik (Connect to vehicle) untuk menghubungkan kepada kendaraan pada sisi sebelah kanan dari layar (top screen for GTS/connect to vehicle) untuk memulai penghubung GTS ke kendaraan. 6. Selanjutnya akan tampil pemandu koneksi kendaraan pada layar yang ditayangkan. 7. Pilih parameter relevan dan klik berikutnya. 8. Berikutnya system pilih pada layar, yang ditampilkan ketika GTS telah menyelesaikan penghubung parameter releven dengan kendaraan. 9. Selanjutnya Klik Avanza pada layar yang di tampilkan pada Alat GTS. 10. klik select pade layar yang ditampilkan. 11. Klik tampilan (1111-) pada gambar, akan muncul system selection menu. Selama suhu rendah, selama kecepatan rendah dengan beban ringan, atau selama beban ringan, intake valve timing dimundurkan dan valve overlap dikurangi untuk menurunkan tertiupnya kembali gas buang ke sisi intake. Hal ini akan menstabilkan kondisi idling, meningkatkan efisiensi bahan bakar, dan starting yang mudah. Selama beban sedang, kecepatan rendah dan sedang dengan beban berat, intake valve timing dimajukan dan valve overlap ditambah untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kerugian pemompaan (kompresi). Ini akan meningkatkan kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intake valve dimajukan untuk mengurangi pengisian balik pada sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetric. Selama kecepatan tinggi dengan beban berat, intake valve timing dimajukan dan valve overlap ditambah untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kerugian pemompaan (kompresi). Ini akan meningkatkan kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intake valve dimajukan untuk mengurangi pengisian balik pada sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetric. Intake valve timing dimundurkan dan valve overlap ditambah untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kerugian pemompaan. Ini akan meningkatkan Kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intake valve dimajukan untuk mengurangi pengisian balik pada sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetric. Aktuator sistem VVT-i terdiri dari kontroller yang bertugas menggeser intake camshaft, tekanan oli yang merupakan gaya gerak VVT-i kontroller, dan camshaft timing oil kontrol valve untuk mengontrol saluran oli (Team Toyota, 2007a).
KESIMPULAN
Dari analisis hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa secara umum mesin dengan katup variable timing menghasilkan emisi yang lebih baik dibandingkan mesin dengan katup fixed timing. Semakin tinggi putaran mesin dan beban sistem transmisi akan menghasilkan emisi CO dan HC yang semakin menurun dan CO2 dan O2 yang semakin meningkat. Mesin dengan katup variabel timing mengkontrol waktu pembukaan katup hisap untuk mencapai performa mesin yang optimal pada berbagai kondisi pengendaraan. Dan mengatur output yang dikeluarkan mesin sesuai dengan kebutuhan
Daftar Pustaka :
Jurnal 1 : http://download.portalgaruda.org/article.php?article=59127&val=4148
Jurnal 2 : http://lib.unnes.ac.id/21148/1/5211312048-S.pdf
Jurnal 3 : http://lib.unnes.ac.id/18870/1/5211310017.pdf
Jurnal 4 : Arifuddin. Penggerak mula motor bakar torak, Univ. Gunadarma, Jakarta, 1999 Toyota Training Manual. Engine Group Step 2. Jakarta, 1996 Pulkrabek Willard W, Engineering Fundamentals of The Internal Combustion Engine, Prentice Hall, New Jersey Arismunandar Wiranto, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, ITB; 1983-B PT. Astra Daihatsu Motor Training Center, Diktat VVT-i Toyota, Repair Manual Toyota Step 3 Volume 1, 2004
Jurnal 5 : DAFTAR PUSTAKA Borman, G.L. and Ragland, K.W., 1998. Combustion Engineering, International Edition, McGraw-Hill, Singapura Jenbacher, 1997. Manual Book of Gas Engine, McGrawHill. Sucahyo, B. and Darmanto, S., 1997. Otomotif Mesin Tenaga, Tiga Serangkai, Solo Team Toyota, 2007a. New Car Features Vios, PT Toyota Astra Motor, Jakarta. Team Toyota, 2007b. Diagnosis Technician Engine, PT Toyota Astra Motor, Jakarta.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar