25/02/2025
𝐀𝐩𝐚 𝐢𝐭𝐮 𝐕𝐕𝐓𝐈 𝐝𝐚𝐧 𝐕𝐓𝐄𝐂 ‼️
Sebuah mesin beroperasi dengan membakar campuran bahan bakar-udara, yang memperluas dan memberikan tekanan. Jika lebih banyak udara diperkenalkan, tekanan pada piston meningkat, menghasilkan output daya yang lebih besar. Proses ini dikenal sebagai pengisian silinder.
Namun, pada mesin naturally aspirated (non-turbo), ada batasan berapa banyak pengisian silinder dapat ditingkatkan di bawah tekanan atmosfer. Berbagai metode telah dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi pengisian silinder.
Mengapa pengisian silinder berkurang?
Dalam mesin 4-tak, campuran bahan bakar-udara masuk melalui katup intake selama intake stroke. katup intake terbuka untuk memungkinkan udara masuk ke dalam silinder dan menutup pada akhir stroke. Namun, karena mesin menyelesaikan siklus hanya dalam milidetik, waktu yang tersedia untuk katup intake tetap terbuka sangat singkat, terutama pada RPM tinggi.
Ketika mesin berjalan pada kecepatan tinggi, tidak ada cukup waktu untuk mengisi silinder sepenuhnya dengan udara, yang mengarah ke penurunan tekanan pada piston selama pembakaran. Ini, pada akhirnya, mengurangi daya dan efisiensi.
Selain itu, pada ketinggian yang lebih tinggi, tekanan atmosfer menurun, mengurangi densitas udara. Ini berarti ada lebih sedikit oksigen per unit volume, yang menghasilkan pembakaran tidak lengkap dan output daya yang lebih rendah.
Karena Unit Kontrol Mesin (ECU) menyesuaikan injeksi bahan bakar berdasarkan asupan udara untuk menjaga rasio bahan bakar-udara yang benar, pengurangan kerapatan udara menyebabkan injeksi bahan bakar yang lebih rendah, semakin mengurangi daya.
Karena tantangan ini, produsen telah mengembangkan berbagai teknologi pengisian silinder untuk meningkatkan kinerja mesin.
Sistem Pengisian Silinder
Teknik yang umum digunakan di hampir semua mesin adalah katup tumpang tindih, di mana katup masuk terbuka sedikit sebelum stroke knalpot berakhir. Hal ini memungkinkan lebih banyak udara masuk ke dalam silinder. Namun, periode tumpang tindihnya sangat singkat, membatasi efektifitasnya.
Untuk meningkatkan aliran udara, produsen memperkenalkan katup intake ganda, yang mengarah ke mesin 12-katup (untuk mesin 4-silinder). Sementara ini meningkatkan efisiensi, kehadiran hanya satu katup pembuangan menciptakan tekanan balik, sedikit membatasi aliran udara.
Untuk mengatasi hal ini, mesin ditingkatkan ke desain 16 katup (2 katup intake dan 2 katup pembuangan per silinder). Sementara kinerja meningkat, pada RPM tinggi, pengisian silinder masih belum optimal.
Waktu katup variabel (VVT)
Untuk mengatasi masalah asupan udara RPM tinggi, produsen memperkenalkan Variable Camshaft Timing (VCT). Dalam sistem ini, waktu camshaft disesuaikan secara dinamis menggunakan tekanan minyak, memungkinkan katup asupan terbuka lebih awal dan tetap terbuka lebih lama. Ini meningkatkan asupan udara, meningkatkan pengisian silinder pada RPM tinggi.
Sistem ini dikendalikan oleh sistem elektronik dan dikenal dengan nama yang berbeda tergantung pada pembuatnya:
Toyota - VVTI (Variabel Waktu katup dengan Intelijen)
Honda - VTEC (Variabel Waktu katup dan Kontrol Elektronik)
Mitsubishi - MivEC (Kontrol Elektronik Waktu katup Inovatif Mitsubishi)
Perbedaan Antara VTEC dan VVTI
VVTI (Toyota) menyesuaikan waktu camshaft, mengubah saat katup terbuka dan tertutup.
VTEC (Honda) mengubah timing dan katup angkat, artinya juga bisa menyesuaikan seberapa besar katup terbuka.
Manfaat dari Waktu katup Variabel
Dengan mengoptimalkan pengisian silinder hanya bila diperlukan, sistem ini:
✔ Meningkatkan efisiensi bahan bakar
✔ Meningkatkan output daya
✔ Meningkatkan kinerja mesin secara keseluruhan
Terlepas dari kemajuan ini, belum ada produsen yang mampu mencapai tekanan atmosfer di dalam silinder selama stroke intake di mesin yang disedot secara alami.
Untuk lebih meningkatkan pengisian silinder, sistem induksi paksa seperti turbocharger, supercharger, dan nitrous oxide (NOS) digunakan. Sistem ini diklasifikasikan sebagai sistem induksi udara paksa
