Gambar Menarik Bulan April Part 4

Sensasinya itu lo, berani ?

 

Andai aja ada di Jakarta, Ngak terlalu macet deh

Bisa menyala 144 jam

 

MODERN ENGINE TECHNOLOGY

Pembaruan Konstruksi Mesin

Tujuan utama pembaruan mesin untuk mendapatkan efisiensi thermis yang lebih baik sehingga pembakaran di dalam ruang bakar mesin makin mendekati sempurna.

Tuntutan-tuntutan yang hendak dicapai melalui pembaruan, sebagai berikut:

1. Tenaga lebih maksimal;

2. Pemakaian bahan bakar lebih hemat;

3. pengendalian lebih mudah;

4. Jangka waktu perawatan lebih lama;

5. Gas buang yang dihasilkan lebih rendah.

Efisiensi thermis pembakaran pada mesin sangat bergantung pada kriteria berikut ini:

1. Perbandingan campuran udara dan bahan bakar;

2. Proses pembakaran;

3. Konstruksi mesin.

Konstruksi mesin mempengaruhi kerja pembakaran dan otomatis mempengaruhi gas buang. Oleh karena itu, konstruksi mesin dirancang sedemikian rupa agar memenuhi tingkat kinerja optimal dan juga mempertimbangkan hasil emisi. Perubahan konstruksi mempengaruhi efisiensi thermis pembakaran, sekaligus meningkatkan kualitas gas buang.

Perbandingan Kompresi (Compression Ratio)

Perbandingan kompresi menentukan efisiensi thermis mesin. Dalam batas-batas tertentu, perbandingan tekanan kompresi yang tinggi meningkatkan kinerja pembakaran mesin sehingga secara otomatis pemakaian bahan bakar lebih hemat dan emisi gas buang menjadi lebih rendah. Namun, tekanan kompresi tinggi cenderung mengakibatkan masalah ngelitik-knocking dan menghasilkan emisi tinggi, yang disebabkan oleh kenaikan suhu dalam ruang bakar. Hal ini menyebabkan reaksi pembakaran lebih awal sehingga campuran bahan bakar dan udara terbakar dengan sendirinya sebelum busi mengeluarkan percikan api. Kecenderungan itu bisa diatasi dengan penggunaan bahan bakar yang mempunyai bilangan oktan tinggi dan bentuk ruang bakar yang lebih baik.

Jika tekanan kompresi tinggi, suhu pembakaran dan ruang bakar menjadi lebih tinggi. Akibatnya, pembakaran menghasilkan emisi NOx yang tinggi. Mesin bensin modern mempunyai perbandingan kompresi antara 1:9 hingga 1:11. Dengan perbandingan kompresi 1:9, pemakaian bensin premium (oktan rendah) masih dimungkinkan. Namun, jika perbandingan kompresi sudah melebihi angka tersebut, penggunakan bensin dengan bilangan oktan tinggi menjadi satu keharusan sehingga mesin detonasi (knocking) yang berlebihan dapat dihindarkan.

SISTEM PENGAPIAN dan EMISI

Proses Pembakaran

Kualitas dari poses pembakaran campuran udara bensin adalah sangat penting, meskipun nilai perbandingan campurannya sudah ideal (misalnya lambda = 1), akan tetapi waktu mulainya saat pembakaran, atau besarnya cetusan bunga api pada busi sangat mempengaruhi efisiensi thermis yang dihasilkan mesin sekaligus mempengaruhi emisi

Saat pengapian harus diatur secara tepat dan selalu berbeda dari setiap kondisi operasional mesin dan tergantung dari; suhu air pendingin, putaran dan beban mesin, jenis bahan bakar yang dipakai, detonasi serta kadar oksigen yang terkandung dalam gas buang dll.  Saat Pengapian yang tepat dapat menghasilkan tekanan pembakaran yang optimal, emisi/gas buang yang lebih bersih. Saat pengapian yang terlalu maju, menyebabkan knocking, suhu mesin terlalu tinggi, emisi yang jelek dan dapat menimbulkan kerusakan mesin. Saat pengapian terlambat, campuran udara bensin tidak terbakar dengan sempurna, daya mesin turun emisi CO dan HC sangat banyak

Sistem pengapian konvensional, pengontrolan saat pengapian hanya berdasarkan putaran dan beban mesin saja, sedangkan mesin-mesin yang menerapkan engine management memungkinkan mengontrol saat pengapian berdasarkan banyak parameter, dengan demikian akan diperoleh perbandingan campuran udara bensin yang ideal, tekanan pembakaran yang optimal, pemakaian bahan bakar yang lebih irit, serta emisi/gas buang yang berwawasan lingkungan.

GDI (Gasoline Direct Injection)

Sampai hari ini (sebagian besar), kita masih berkutik dengan mesin berteknologi Electronic Fuel Injection/Engine Management seperti yang banyak kita jumpai, bahkan tidaklah salah kalau pertumbuhan teknologi tersebut belumlah bisa sepenenuhnya menggantikan mesin konvensional terdahulu yaitu mesin dengan sistim aliran bahan bakar karburator, karena sampai detik ini masih banyak kendaraan yang memakai mesin karburator kita temukan (tentu saja mesin dengan karburator akan hilang dengan sendirinya ditelan zaman).

Lalu, janganlah heran kalau mesin yang mengaplikasikan teknologi Electronic Fuel Injection/Engine Management yang banyak kita jumpai itu, akan menjadi mesin KONVENSIONAL besok atau lusa jika Anda menemukan kendaraan dengan Gasoline Direct Injection (GDI) di jalanan.

Belum banyak atau mungkin belum ada rasanya penulis lain menguraikan secara terbuka tentang teknologi mesin DGI, oleh sebab itu saya mencoba merangkum beberapa informasi dari berbagai sumber yang terkait dengan DGI dan menuliskannya secara ringkas pada wadah ini dengan harapan bahwa pada saat Anda menjumpai kendaraan dengan dapur pacu berteknologi GDI di jalanan, setidaknya Anda sudah paham secara umum barang apakah sebenarnya DGI itu..

Jauh sebelum GDI secara serius diaplikasikan pada kendaraan, para konstruktor mesin selalu berfikir untuk menerapkan suatu manajemen mesin bensin pada kendaraan tetapi mesin tersebut dapat menghemat bahan bakar, berdaya lebih tinggi atau katakanlah segalanya lebih baik dibandingkan dengan mesin injeksi konvensional saat ini dan tentu saja emisinya tetap bisa dikontrol sesuai dengan aturan gas buang yang sudah digariskan.

Lebih dari 10 tahun yang lalu diaplikasikanlah GDI pada mesin dengan tujuan bahwa mesin ini dapat meningkatkan effisiensi penggunaan bahan bakar yang semakin langka dan semakin mahal saja dari waktu ke waktu serta output/daya yang dihasilkan lebih tinggi jika dibandingkan dengan mesin injeksi konvensional saat ini.

Effisiensi pemakaian bensin dapat ditingkatkan karena pada GDI pengontrolan volume penyemprotan bensin dapat dilakukan dengan sangat akurat, demikian juga timing penyemprotannya bisa disesuaikan dengan setiap kondisi opersional mesin. Selain itu, tidak ada kerugian “throttling” yaitu hambatan pada katup throttle yang menyebabkan effisiensi volumetrik mesin jadi berkurang seperti halnya sistem injeksi bensin konvensional maupun sistem aliran bahan bakar dengan karburator.

Manajemen mesin DGI dapat mengatur perbandingan campuran mulai dari sangat kurus sampai dengan lambda 1. Perbandingan campuran udara-bensin lambda = 1 , berarti perbandingan campuran udara-bensin adalah 14.7:1 dan jika perbandingan campuran sangat kurus bisa berada pada angka 65:1

Perbandingan udara-bensin 65:1 tersebut sangatlah kurus kalau dibandingkan dengan pasokan udara-bensin untuk mesin injeksi konvensional maupun mesin karburator. Secara teoritis perbandingan campuran sangat kurus tidak mungkin bisa dibakar bila mesin itu menggunakan teknologi injeksi konvensional.

Perbandingan Campuran Sangat Kurus

Mode perbandingan campuran sangat kurus diaplikasikan saat mesin putaran idle sampai dengan beban ringan, atau akselerasi yang tidak terlalu kuat, atau keadaan operasional mesin yang tidak memerlukan daya besar.

ECO DRIVING (Mengemudi Hemat Bahan Bakar)

Mengemudi ekonomis/hemat bahan bakar, tidak hanya tergantung pada ketrampilan dan kebiasaan pengemudi, tetapi juga dipengaruhi oleh berbagai faktor eksternal seperti kondisi lalu lintas, keadaan jalan, kondisi cuaca dan teknologi kendaraan. Faktor-faktor tersebut biasanya tidak dapat diatasi atau sulit untuk dirubah, tetapi pengemudi dapat melakukan penyesuaian melalui gaya atau cara mengemudi ekonomis (eco drive) karena mengemudi cara ini lebih aman-nyaman, ekonomis, lebih ramah lingkungan dan hemat bahan bakar serta dapat mengurangi polusi udara.

Eco Driving di negara lain

Evaluasi pelatihan mengemudi ekonomis (Eco Drive) di Switzerland menegaskan bahwa sejak tahun 1993 sekitar 15.700 orang sudah menerima pelatihan tersebut. Pada tahun 2000, Kantor Pemerintah Pusat untuk Komisi Energi Swiss melaksanakan suatu studi untuk mengevaluasi kesinambungan dan effektivitas dari pelatihan itu.

Peserta yang sudah mendapat pelatihan disurvei demikian juga pengemudi yang belum mengikuti pelatihan, melalui dua kelompok yang terdiri 75 orang, hasil survei secara statistik menunjukkan bahwa:

1. Mengemudi ekonomis mengkonsumsi 15 sampai 25 persen lebih hemat bahan bakar dibandingkan orang tanpa pelatihan, bahkan kecepatan rata-ratanya sedikit lebih tinggi.

2. Mengemudi ekonomis memberikan dampak positif terhadap kenyamanan, kerusakan dan keausan kendaraan. Orang yang sudah mengikuti pelatihan mengemudi ekonomis (Eco Drive) mendapatkan nilai yang lebih baik, dibandingkan dengan orang tanpa pelatihan.

Common Rail

Apakah Common Rail Itu?

Sistem Injeksi Diesel Common Rail adalah varian terbaru dan lebih modern dari sistem injeksi langsung mesin diesel. Kata Common rail mengacu pada sebuah pipa penampung (akumulator) bahan bakar yang berbentuk secara fisik seperti “fuel rail/fuel delivery pipe” pada sistem aliran bahan bakar mesin bensin-EFI, (hanya saja bentuk lebih besar dan kokoh), pada rail ini ditampung solar yang bertekanan tinggi, lalu bahan bakar bertekanan itu dipasok pada injektor-injektor.

Para konstruktor otomotif selalu berusaha untuk membuat produk yang berwawasan lingkungan, mesin yang lebih effisien, konsumsi bahan bakar lebih hemat dan untuk membuat mesin diesel lebih tenang getaran dan suaranya adalah tujuan utama dari pengembangan dan penggunaan sistem common rail.

Kemampuan pompa membangun tekanan lebih dari 1800 bar, dan penyemprotan bahan bakar dilakukan oleh masing-masing injektor secara individual melalui pengaturan waktu dan volume penyemprotannya secara bertahap oleh ECU, maka sistem common rail cocok sebagai pengganti sistem aliran bahan bakar diesel konvensional.

Generasi ketiga dari common rail menggunakan fitur ”piezoelektric injector” untuk akurasi yang lebih tepat dengan tekanan bahan bakar sampai 180 MPa / 1800 bar. Versi baru dari sistem diesel common rail ini memungkinkan memenuhi standard emisi Euro 6.

Common Rail yang kita jumpai pada kendaraan saat ini pertama kali lahir dari sebuah proyek kerja Marelli pada tahun 1987 kemudian diakuisisi oleh pusat penelitian Fiat dan diujicobakan pada kendaraan pada tahun 1992. Proyek ini dipindahkan ke Bosch Group untuk proses industrialisasi masal akhir tahun 1994. Kendaraan penumpang pertama dengan sistem Common Rail diperkenalkan ke pangsa pasar pada tahun 1997.

Sejarah Singkat.
Prototipe sistem common rail dikembangkan pada akhir tahun 1960 oleh Robert Huber dari Swiss, setelah itu oleh Ganser dari Swiss Federal Institute of Technology-Zurich mengembangkan teknologi common rail lebih lanjut.

Pertengahan tahun sembilan puluhan Dr Shohei Itoh dan Masahiko Miyaki dari Denso Corporation; produsen otomotif Jepang mengembangkan common rail untuk kendaraan heavy duty dan akhirnya menjadi penggunaan pertama pada “ECD-U2 Common Rail” yang dipasang pada truk Hino Ranger lalu dipasarkan secara komersial pada tahun 1995.

ECU modern mengatur kerja common rail secara umum dengan prinsip kerja yang sama satu dengan yang lainnya, unit kontrol elektronik mengatur pembukaan tiap injektor secara elektronis bukan secara mekanis/hidraulis seperti mesin diesel konvensional.

Pada era 1990-an kolaborasi antara Magneti Marelli - Centro Ricerche Fiat dan Elasis, melakukan penelitian dan pengembangan untuk grup Fiat, lalu desain-nya diakuisisi oleh perusahaan Jerman Robert Bosch GmbH untuk penyelesaian sistem produksi yang cocok untuk masal, selanjutnya pada tahun 1997 mobil penumpang pertama yang menggunakan sistem common rail adalah Alfa Romeo-1.9 JTD, masih pada tahun yang sama dilansir juga Mercedes-Benz E 320 CDI.

Kebanyakan produsen mobil Eropa telah membuat common rail diesel disesuaikan untuk kebutuhan pada kendaraan penumpang maupun komersial, beberapa produsen mobil Jepang seperti Isuzu, Toyota, Nissan dan Honda baru-baru ini, juga telah mengembangkan mesin diesel common rail sendiri.

Begitu juga India berhasil menerapkan teknologi ini terutama pada Mahindra & Mahindra untuk 'Scorpio-CRDe' serta Tata Motors untuk 'Safari-DICOR'

Sebenarnya mesin diesel common rail juga telah sangat lama digunakan dalam aplikasi mesin kapal laut dan lokomotif seperti Cooper Bessemer-GN-8 (sekitar tahun 1942) adalah salah satu contoh dari mesin diesel hidrolis-mekanis yang dioperasikan secara common rail.

Common Rail Saat Ini.
Common rail bisa dikatakan telah membawa sebuah revolusi dalam teknologi mesin diesel. Robert Bosch GmbH, Delphi Automotive Systems, Denso Corporation dan Siemens-VDO adalah pemasok utama sistem common rail ini.

Berbagai produsen mobil mengeluarkan tipe-tipe kendaraan dengan common rail ini, meskipun suplayer utamanya adalah perusahaan tersebut di atas, namun produsen mobil itu mengeluarkan variant mereka dengan inisial tersendiri seperti di bawah ini;

• D-Engine untuk BMW
• CDI pada grup Daimler (dan pada kendaraan Jeep Chrysler mereka menyebutnya dengan CRD)
• Fiat Group (Fiat - Alfa Romeo - Lancia) memakai inisial JTD (atau MultiJet, JTDm, Ecotec CDTI, TID, TTiD, DDIS)
• Ford Motor Company: TDCi Duratorq dan Powerstroke
• General Motors/Opel/Vauxhall: CDTI (diproduksi oleh Fiat dan GM Daewoo) serta Dti (Isuzu). GM Daewoo/Chevrolet; VCDi (berlisensi dari VM Motori diberi label Ecotec CDTI)
• Honda: i-CTDi
• Hyundai-Kia: CRDi
• Mahindra: CRDe
• Maruti-Udyog menyebutnya DDIS (diproduksi di bawah lisensi Fiat)
• Mazda: CiTD
• Mitsubishi: DI-D
• Nissan: NEO-Di
• PSA Peugeot-Citroen: HDi (Volvo S40/V50 memakai mesin dari PSA1,6 D&D (2,0)
• Renault: DCI
• Ssangyong: XDi (sebagian besar mesin diproduksi oleh DaimlerChrysler)
• Tata: DICOR
• Toyota: D-4D
• Audi-Volkswagen Group: TDI 4,2 (V8), engine 2,7 dan 3,0 TDI (V6), mesin terbaru pada
Audi menggunakan common rail (TDI 2.0-Audi A4), dan VW Tiguan juga memakai common rail.
• Volvo: D5 Engine.

NITROUS (NOS)

Nitrous oksida (N2O) merupakan senyawa kimia yang digunakan sebagai pengoksidasi untuk meningkatkan daya/output mesin mobil (internal combustion engine) terutama untuk “race”, dengan adanya tambahan/suntikan N2O maka memungkinkan akan lebih banyak bahan bakar yang dapat terbakar dibandingkan dengan biasanya.

Nitrous adalah singkatan dari nitrous oxida, juga disebut sebagai NOS dan istilah NOS berasal dari inisial nama perusahaan Nitrous Oxide Systems, salah satu perusahaan perintis dalam pengembangan sistem injeksi nitrous oxida untuk meningkatkan kinerja mesin.

Nitrous oksida disimpan berbentuk cairan dalam tangki, tapi karena titik didihnya yang rendah NOS mudah menguap pada udara atmosfer. Ketika diinjeksikan ke dalam intake manifold, menyebabkan suhu udara pada intake segera turun, jika suhu udara turun maka kerapatan udaranya menjadi meningkat/udara lebih padat sehingga meningkatkan effisiensi volumetrik dari langkah isap mesin, bersamaan dengan itu bahan bakar/bensin dapat diinjeksikan lebih banyak, lalu tenaga mesin akan melonjak tiba-tiba…