Mesin Otomotif dari masa ke masa

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