Untuk mengenal i-VTEC lebih dalam, harus dipahami cara kerja VTEC. Teknologi ini dilahirkan Honda untuk memperoleh mesin yang mampu bekerja sip pada putaran bawah (rendah) dan oke pada putaran atas (tinggi). Dengan cara ini karakter mesin konvensional yang “kaku” bisa diatasi.
Sebelum generasi VTEC diciptakan Honda, sebuah mesin hanya bagus pada kondisi tertentu. Misalnya, mesin sangat responsif pada putaran tinggi, namun pada putaran putaran rendah, dipastikan payah. Saat diajak jalan santai, mesin “mbrebet”.
Komponen yang sangat menentukan karaktetristik mesin adalah katup. Utamanya pada mesin 4-tak (langkah) dengan piston bergerak bolak-balik. Rangkaian kerja dari keempat langkah itu adalah, isap, kompresi, usaha dan buang. Untuk mengatur siklus kerja tersebut, mesin harus dilengkapi dengan komponen yang disebut klep atau katup. Pada setiap silinder digunakan dua klep dengan tugas berbeda, yaitu klep isap dan buang.
Klep isap, bertugas mengatur masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder atau ruang bakar. Sedangkan klep buang, mengatur aliran sisa pembakaran keluar dari mesin atau ke knalpot. Cara klep mengatur aliran tersebut adalah dengan bergerak atau naik dari dudukannya.
Saat naik atau terangkat, terbentuk celah yang digunakan campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam silinder atau ruang bakar. Campuran tersebut masuk karena diisap oleh komponen bernama piston. Sedangkan untuk katup buang, celah tersebut digunakan oleh gas buang ke luar dari silinder atau menuju ke ruang bebas karena didorong oleh piston.
Waktu buka katup harus diatur sesuai dengan kondisi kerja mesin. Pastinya, katup isap mulai membuka saat mesin akan melakukan langkah isap. Begitu juga dengan langkah buang. Katup akan menutup menjelang akhir dari masing-masing langkah kerja. Lama katup membuka dan ketinggian terangkat dari dudukannya, sangat menentukan efisiensi dan performa mesin.
Pengerak Katup
Untuk mengaktifkan katup yang bergerak maju mundur, digunakan mekanisme yang disebut “kem” (cam). Nama lain dari komponen ini adalah “nok” atau bubungan. Bentuknya, bila dilihat dari sisi penampang, bulat dengan bagian tertentu menonjol, mencuat atau membentuk cuping. Bagian yang mencuat inilah sangat penting. Bentuk atau profilnya sangat menentukan tinggi angkat katup dan lamanya membuka katup. Di samping itu, profil kem juga menimbulkan efek fisika saat campuran udara dan bakar mengalir ke dalam mesin. Misalnya karena tiba-tiba kem mengangkat katup, maka campuran udara dah bakar yang mengalir ke dalam ruang bakar menimbulkan efek pusaran.
Kendati kem yang menentukan gerakan katup, namun kedua komponen tersebut tidak bisa berhubungan secara langsung. Masih ada mekanisme lain yang digunakan. Saat ini yang paling banyak adalah pelatuk katup yang disebut juga “rocker arm” dan mangkok (bucket). Khusus untuk mesin VTEC kebanyakan menggunakan mekanisme pelatuk. Hanya pada sepeda motor, Honda memasangkan VTEC dengan sistem bucket tappet.
Pelatuklah yang disodok oleh kem. Setelah itu baru diteruskan ke katup. Semua kem yang digunakan untuk menggerakkan katup berada dalam satu unit dan barisan yang disebut “camshaft”, nokken as atau poros bubungan. Pada masa kini, setiap mesin bisa saja menggunakan dua poros kem yang disebut DOHC (double overhead camshaft) dan satu saja, SOHC (single overhead camshaft).
Dasar VTEC adalah mesin yang menggunakan tiga kem dan tiga pelatuk katup untuk setiap silindern. Dua kem bagian luar digunakan pada putaran rendah. Begitu juga pelatuk, bagian tengah digunakan bekerja untuk putaran tinggi.
Saat bekerja pada putaran rendah, mesin VTEC menggunakan kem dengan angkatan kecil. Ketika mesin bekerja antara 4.000 – 6.000 rpm (tergantung model), kontrol elektronik mengaktifkan sistem hidraulik VTEC. Kem tengah bekerja dengan mendorong pelatuk tengah yang menyatu dengan dua pelatuk lainnya. Karena cuping kem tengah lebih tinggi dan sudutnya juga besar, katup dibuka lebih awal da menutup lebih lama. Di samping itu, dengan cuping yang tinggi, dorongannya terhadap pelatuk katup dan seterusnya katup, juga lebih besar. Hasilnya, jumlah campuran udara dan bensin yang sampai ke ruang bakar lebih banyak. Hasilnya, tenaga yang dihasil besar dan akan mendorong piston bergerak lebih cepat pula.
Mekanis dasar VTEC lain yang tidak kalah penting keberadaan dan fungsinya adalah pin yang digerakkan secara hidraulik. Pin ini berada di dalam pelatuk. Ketika didorong, pin menyebabkan pelatuk katup bekerja dengan gerakan yang sama. Bila pin bebas, pelatuk bergerak sendiri-sendiri.
CARA KERJA
Ketika mobil melaju pada putaran mesin tinggi, komputer mesin mengaktifkan solenoid untuk VTEC. Selanjutnya, oli mesin yang bertekanan tinggi mengalir ke sistem hidraulik pin pada pelatuk katup isap. Akibat dari pergeseran pin tersebut, ketiga pelatuk bekerja sebagai satu unit. Pada saat ini, pelatuk digerakkan oleh kem dengan cuping tinggi. Hasilnya mesin bekerja untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar pada putaran tinggi.
Ketika putaran mesin turun di bawah batas kerja VTEC, solenoid menutup aliran hidraulik atau oli yang menuju ke pin. Karena tidak ada tekanan, pin kembali ke posisi bebas semula. Pelatuk kembali bekerja secara sendiri-sendiri.
Untuk mengatur kerja VTEC, digunakan parameter, yaitu suhu mesin, tekanan oli dan kecepatan kendaraan. Dengan cara seperti itu, saat mobil diam namun gas digeber, VTEC tidak bekerja.
Sistem juga dilengkapi dengan pemantau. Fungsinya, bila terjadi gangguan, Engine Control Module (ECM) membuat kode dan menghidupkan lampu “check engine”.
Karena menggunakan oli, kerja VTEC bisa terganggu karena oli mesin kurang, kotor atau tekanan oli rendah karena adanya kebocoran pada sistem, misalnya O-ring yang rusak
Tahapan kerja VTEC
Mekanisme utama VTEC: pin pelatuk dan kem untuk putaran rendah dan tinggi
Sistem hidraulis dan kontrol VTEC
Posisi pin pengatur kerja i-VTEC saat putaran rendah. Satu katup tidak aktif
Kalau VTEC bekerja secara bertahap pada putaran mesin yang telah ditentukan. Untuk i-VTEC, pengaturan “timing” dan tinggi angkat katup berubah secara terus menerus atau mengarah ke perubahan progresif. Jadi, bila putaran mesin berubah, waktu buka dan tutup katup isap dan buang juga berganti.
Kondisi kerja seperti itulah yang membuat mesin bekerja lebih efisien. Mampu menghasilkan tenaga dan torsi dalam rentang lebih lebar.
Untuk i-VTEC, saat mobil melaju pada kecepatan lebih cepat, tinggi angkat katup juga semakin besar. Waktu buka lebih cepat dan menutup lebih lambat. Sebaliknya, bila mobil berjalan lambat, tinggi angkat katup mengecil. Waktu membukanya lebih lambat dan waktu menutup lebih cepat.
Malah pada putaran rendah, salah satu pelatuk katup di-non aktifkan. Dengan cara ini, jumlah bahan bakar yang dipasok ke ruang bakar bisa di kurangi atau menggunakan campuran kurus. Hasilnya, selain menurunkan emisi gas buang, juga mengirit konsumsi bahan bakar. Jadi, cara kerjanya beda-beda tipis dengan abangnya Si- VTEC!
Sangat menguntungkan, namun mekanisme mesin jadi tambah rumit!
i-VTEC makin banyak diaplikasi Honda pada mobil produk terakhir
Cara kerja i-VTEC: tinggi angkat katup bervariasai sesuai dengan putaran mesin
Posisi pin pada pelatuk katup saat mesin bekerja pada putaran tinggi
» Read More...
