Putaran empat tak atau (Putaran Otto) dari sebuah
mesin pembakaran dalam adalah putaran yang sering digunakan untuk otomotif dan
industri sekarang ini (mobil, truk, generator, dll).
Mesin dikonsepsikan oleh teknisi Perancis, Alphonse
Beau de Rochas pada 1862, dan secara terpisah, oleh teknisi Jerman Nikolaus
Otto pada 1876. Putaran empat tak lebih irit dan pembakarannya lebih bersih
dari putaran dua tak, tetapi membutuhkan lebih banyak bagian yang bergerak dan
keahlian pembuatan. Dia juga lebih mudah dibuat dalam konfigurasi
multi-silinder dari dua tak, membuatnya sangat berguna dalam aplikasi
tenaga-besar seperti mobil. Kemudian, diciptakan juga mesin Wankel yang juga
memiliki empat fase yang serupa hanya saja dia merupakan mesin pembakaran
berputar dan bukan mesin berulang seperti putaran empat tak.
Putaran Otto dikarakterisasikan oleh empat tak, atau
gerakan lurus bergantian, maju dan mundur, dari sebuah piston di dalam
silinder:
Urutan langkah Mesin empat-tak
intake
(induction) stroke
compression
stroke
power
(combustion) stroke
exhaust
stroke
Putaran ini dimulai pada top dead center, ketika
piston berada pada titik paling atas. Pada saat stroke pertama (pengambilan)
piston, sebuah campuran bahan bakar dan udara ditarik ke dalam silinder melalui
lubang intake. Valve lubang intake kemudian tertutup, dan kemudian stroke ke
atas (kompresi) mengkompres campuran bensin-udara.
Campuran bensin-udara kemudian dinyalakan biasanya,
oleh sebuah busi untuk mesin bensin atau putaran Otto, atau dengan panas dan
tekanan dari kompresi untuk putaran Diesel dari mesin penyala kompresi, pada
saat stroke kompresi berada di atas. Akibat dari pengembangan dari pembakaran
gas kemudian mendorong piston ke bawah untuk stroke ke-3 (tenaga), dan kemudian
pada stroke ke atas yang ke-4 dan terakhir (pembuangan) mengeluarkan gas sisa
pembakaran dari silinder melalui valve pembuangan yang terbukan, melalui lubang
pembuangan.
Dua mesin yang ada pada tipe mobil Integra tahun 2002
kami menggabungkan sejumlah tampilan inovatif yang dirancang untuk menghasilkan
kombinasi antara kinerja, efisiensi serta bahan bakar rendah. Hal terpenting
adalah sistem kontrol katup VTEC
Honda -- sebuah teknologi yang menggabungkan VTC (Variable Timing Control)
-- suatu teknologi penyesuaian waktu gerak katup kamar bakar yang berlanjutan
-- dengan menggunakan sistem VTEC -- yang merubah pengangkatan, pengaturan dan
durasi dari katup mesin.
Hasil dari teknologi ini adalah tenaga kuda yang besar dan mengagumkan yang
juga disertai dengan penggunaan bahan bakar secara ekonomis dan ramah
lingkungan. Keunggulan lain dari sistem ini adalah posisi mesin yang telah
dirotasi 180 derajat dari posisi mesin konvensional yang mendekatkan pipa
pengeluaran (exhaust manifold) dengan pipa katalis untuk menurunkan tingkat
emisi pada saat mesin dinyalakan.
Mesin Integra VTi's terbuat seluruhnya dari aluminium dengan kekuatan 2.0 liter
(2,000 cc) yang menggunakan 16 katup, pipa pemasukan dua tingkat, dan sistem
iVTEC yang menghasilkan 160 tenaga kuda pada rpm 6,500 dan 191 Nm torque pada
4,000 rpm. Mesin Integra tipe R juga memiliki fitur untuk menambah tenaga mobil
anda menjadi 200 tenaga kuda pada rpm 7,400 dan 193 Nm torque pada rpm 6,500.
Sesuai dengan komitmen Honda terhadap kelestarian lingkungan, kedua jenis mesin
ini telah memenuhi syarat kendaraan emisi rendah tingkat II yang akan
diterapkan di Amerika Serikat tahun 2004.
Sistem
Kontrol Katup iVTEC
Jenis mobil Integra kami edisi tahun 2002 mempersembahkan versi terbaru sistem
VTEC, yaitu iVTEC -- suatu sistem gabungan antara VTC dengan VTEC yang
menyediakan pengaturan kamar bakar secara bergantian. Selain mempertinggi tingkat
pengunaan bahan bakar yang ekonomis, sistem iVTEC ini juga mengurangi tingkat
pembuangan emisi.
VTEC (Variable Timing and Lift
Electronic Control)
Sistem VTEC yang inovatif ini mampu mengatur durasi pengangkatan dan pembukaan
katup-katup sehingga membantu mesin di tingkat rpm torque yang rendah dan
tenaga rpm tinggi yang menakjubkan. Pada tingkat rpm rendah, VTEC mengatur
waktu dan pengangkatan katup untuk pengisian silinder yang optimal dan
pengunaan bahan bakar yang efisien. Ditambah dengan pengaturan waktu katup yang
tinggi dan pengangkatan yang asimetris -- yang menghasilkan efek perputaran di
dalam kamar pembakaran -- hasil akhir dari sistem ini adalah peningkatan
kecepatan bakar dan bertambahnya daya bakar. Dengan meningkatnya rpm, mesin VTEC
berubah menjadi sebuah kamar pembakar yang memiliki daya angkat yang tinggi dan
lama yang membantu peningkatan mesin pada rpm tinggi. Tipe Integra yang baru
menggunakan dua macam VTEC -- versi ekstra-efisien untuk tipe VTi dan versi
kekuatan tinggi untuk tipe R. Mesin VTi dengan 118 tenaga kuda memperkenalkan
VTEC versi baru yang mampu meningkatkan tenaga dan mengurangi emisi. Kelebihan
lain dari sistim ini adalah penggunaan dua tungkai penggerak pada setiap pasang
katup penghisap (intake valves) dibandingkan dengan sistem konvensional tiga
tungkai. Pada rpm rendah, hanya satu katup yang terbuka secara penuh dan
sebaliknya, pada rpm tinggi kedua belah katup terbuka. Di Integra tipe R 147
tenaga kuda, juga ditemukan sistem VTEC yang sama dengan tipe NSX, yaitu tiga
tungkai penggerak yang memvariasikan pengangkatan dan durasi kedua katup
penghisap dan pembuang untuk tenaga dorong yang maksimal.
VTC (Variable Timing Control)
Sistem iVtec yang baru memperkenalkan sistem tungkai kamar bakar (cam shaft)
VTC di dalam VTEC yang mampu memfasekan kamar bakar secara terus-menerus di
keseluruhan blok kekuatan mesin. Pada saat rpm bertambah, sebuah tungkai
penggerak VTC -- yang diatur oleh sebuah unit yang diatur oleh mesin dari mobil
-- memajukan atau memundurkan tungkai kamar bakar -- sejauh 50 derajat yang
secara langsung mengoptimalkan peningkatan tenaga mesin dan pengurangan emisi.
Pada saat operasional biasa, pengaturan waktu intake camshaft hampir mencapai
titik penuh pada saat kendaraan diam dan ini akan semakin menstabilkan
pergerakan idle sekaligus mengurangi emisi pengeluaran. Bersamaan dengan
naiknya rpm, intake camshaft semakin berkembang, membuka katup penghisap lebih
awal yang sekaligus memfasilitasi overlap dari katup. Sistem in memberikan
fungsi bahan bakar yang ekonomis dan pengurangan lebih lanjut dari emisi
pembuangan. Untuk meningkatkan tenaga tambahan sepanjang jangkauan rev, intake
camshaft juga terus menerus membedakan jumlah advance atau retard dan
penyesuaian secara langsung untuk memberikan tambahan tenaga sesuai yang
dikehendaki oleh pengemudi.
Mesin
berteknologi VVT-i
Mesin berteknologi VVT-i (Variable Valve Timing with
intelligence) adalah mesin berteknologi variable valve timing yang dikembangkan
oleh Toyota. VVT-i menggantikan teknologi VVT Toyota yang sudah mulai
diterapkan tahun 1991 di mesin Toyota 4A-GE 5 silinder. Mesin yang sudah
dipakai di sebagian besar mobil Toyota ini diklaim membuat mesin semakin
efisien dan bertenaga, ramah lingkungan serta hemat bahan bakar.
VVT-i (sering disalahartikan dengan injeksi) bisa
diterjemahkan dalam kalimat awam pengaturan pintar waktu buka tutup valve yang
variatif. VVT-i diperkenalkan pada tahun 1996.
Tinjauan dasar VVT-i adalah mengoptimalkan torsi
mesin pada setiap kecepatan dan kondisi pengemudian yang membuat konsumsi BBM
menjadi lebih efisien dan menurunka tingkat emisi bahan bakar serendah mungkin.
Itulah sebabnya kendaraan bermesin teknologi VVT-i
sanggup menghasilkan tenaga yang besar sekalipun kapasitas cc slinder mesin
kecil.
Mekanisme
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, posisi throttle
(akselerator) 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 beban mesin.
Sumber: Image dan teks Dari
Wikipedia bahasa Indonesia , http://niesyamobil.blogspot.com