Mesin motor sport 150cc sudah saatnya variable valve timing

Posted on Updated on

addtext_com_mdg1mzqzmji2mjg2

Suzuki GSXR1000 VVT 2017

Sebenarnya beberapa sistim berkaitan dengan aplikasi pada engine pembakaran di dalam atau internal combustion engine (ICE) ada yang telah cukup lama eksis lebih dari 100 tahun. Seperti konfigurasi DOHC dimana waktu itu banyak pihak ikut partisipasi dalam pengembangannya, sejak sebelum meletus perang dunia kesatu dan sesudahnya, yaitu Fiat dan Peugeot pada tahun 1912-1913, Alfa Romeo dan masih ada lagi.
Rancangan DOHC diciptakan oleh para ahli dengan satu tujuan supaya aliran udara (airflow) dapat masuk secara cepat memenuhi kebutuhan silinder di rpm tinggi dan itu akan efisien apabila memakai 4 klep per silinder. Semakin banyak airflow makin besar pula cylinder pressure dihasilkan dimana engine mampu spin lebih tinggi bersamaan menciptakan HP.
HP adalah fungsi dari torsi dan rpm dengan hitungan torsi x rpm / 5252. Seperti kata para ahli bahwa kurva efisiensi volumetrik (VE) engine pada level maksimum terjadi bersamaan dengan letak kurva torsi puncak. Tanpa ada pertambahan torsi dan rpm, mahluk HP itu ngak akan mampu naik. 

Peak Torque & VE

HP akan tetap dapat dipertahankan sejauh kurva torsi tidak menurun secara drastis setelah melewati titik torsi puncak akibat silinder mulai tercekik kekurangan airflow seiring bertambahnya revving.
Realitanya di jaman itu selain pemakaian balap DOHC belum perlu di aplikasikan pada mobil penumpang jalan raya dimana lebih memerlukan engine yang torquey, yaitu sanggup mendorong kuat mulai dari rpm rendah. Hanya mobil sport premium beroperasi pada putaran lebih tinggi dirasa cocok memakai konfigurasi DOHC seperti Maserati 3500cc Inline 6 cylinder produksi tahun 1960 an.  Fiat Spider keluaran tahun 1966 dengan engine Inline 4 cylinder 1438cc DOHC.
Dulu di Jakarta yang penulis ingat mobil sedan Italy cukup dikenal tahun 70 an adalah Alfa Romeo Alfetta bermesin Inline 4 silinder DOHC karburator 4 barrel merk Weber. Tapi mobil Jepang Toyota Corolla dan Corona akhir 1980 yang menjadikan Twin Cam atau DOHC lebih tenar bagi masyarakat disini.
Demikian pada mesin motor DOHC mulai ada sejak tahun 1978 yaitu Honda CB750. Yamaha FZ750 tahun 1984 adalah superbike pertama DOHC dengan 5 klep per silinder dan rancangan downdraft intake tract. Sudut downdraft lebih tegak menambah efisiensi aliran udara dan performa karena udara menciptakan inertia pada rpm tinggi. FZ750 memproduksi power 10% lebih kuat dan efisiensi konsumsi bbm 5% lebih baik dari DOHC engine 4 klep per silinder. mbah nya Kawasaki Ninja 250 yaitu GPX250 twin cylinder DOHC yang pertama eksis pada tahun 1986.
Sistim Injeksi juga bukan teknologi anyar, balik kembali akhir tahun 1960 mobil VW yang menggunakannya dengan merk BOSCH. Kemudian motor balap spesial Honda RVF750R RC45 dirilis tahun 1993 pertama kali dilengkapi PGM-EFI.
Selanjutnya teknologi penting untuk pemakaian jalan raya ialah variable valve timing (VVT) yaitu menyediakan dua macam profil camshaft, satu untuk operasi pada rpm rendah-tengah satu lagi di putaran tengah-atas. Alfa Romeo Spider 2000 mobil produksi masal pertama memakai mekanikal VVT dirilis tahun 1980. Honda dengan variable valve timing and lift electronic control (VTEC) melengkapi engine tipe B18 di mobil sport compact Integra pada awal tahun 1990 an.
Racikan ini terbukti ampuh menyediakan kebutuhan dua alam, atau sepertti dua engine dengan kepribadian berlainan  di ikat menjadi satu unit powerhouse, “best of both world” katanya.
Engine efisiensi sayangnya ngak bisa berjalan parallel, harus pilih mana apakah bagian atas atau bawah, torsi dibawah atau torsi di atas. Kurva torsi maksimum di putaran atas artinya jumlah HP akan lebih besar lagi yang mana diperlukan menggenjot topspeed, torsi puncak tercapai pada putaran tengah maka kendaraan mampu akselerasi cepat mulai rpm rendah sederhananya begitu.
Sedangkan kecepatan airflow yang membangun tekanan di dalam silinder (cylinder pressure) ditentukan oleh komponen seperti profil camshaft, inlet/outlet cylinder head (cross-sectional area, bowl area), luas area klep (valve area), intake manifold, diameter throttle body, airbox, exhaust system dan seterusnya. Ada hitungan (engine mathematic) khusus untuk tiap komponen tersebut berdasarkan rencana rpm yang akan digunakan.
3-5 angle valve cut juga berpengaruh terhadap pola airflow yang melewati klep ke dalam silinder. Karena kepekatan udara (air density) diperlukan mencegah terjadinya turbulensi yaitu udara dan bbm menjadi terpisah dan mengurangi potensi atomisasi saat pembakaran terjadi.
Kecepatan airflow pada rpm rendah-tengah memerlukan size diameter komponen diatas yang berbeda dengan kecepatan airflow untuk beroperasi di putaran tengah-atas. Pastinya akan ribet untuk membuat semua komponen itu bisa berubah atau variable mengikuti naik-turunnya rpm. Yang dimungkinkan lebih mudah hanya dengan sistim VVT dimana camshaft memiliki dua profil lobe, yaitu angka durasi, bukaan klep (valve lift) dan overlap. Atau juga bisa dibantu melalui exhaust dimana bisa berubah diameter seperti variable jet exhaust yang di patent kan oleh Ducati.
Camshaft adalah komponen yang paling mempengaruhi denyut kecepatan airflow, menentukan karakteristik engine seperti apa, efisien pada putaran rendah, tengah atau spinner yang dapat revving sampai atas. Tapi tetap perlu didukung oleh jajaran komponen di atas supaya dapat menciptakan torsi secara maksimum. Hanya komponen itu fix tidak dapat berubah atau variable mengikuti kecepatan engine. Jadi para insinyur mesin masing-masing pabrik telah memilih ukuran dari rangkaian komponen supaya memberikan hasil paling cocok sesuai pemakaian.
Walaupun VVT bukan paling efisien memenuhi seluruh rentang putaran engine, setidaknya lebih potensial sesuai keperluan dibandingkan engine performa tinggi non VVT. Mungkin engine akan lebih baik performanya pada putaran tengah-atas dibandingkan di rpm rendah-tengah. Kuncinya menciptakan power tersebar selinear mungkin mulai dari bawah sampai redline. Powerband akan lebih panjang dibandingkan engine non VVT.
Fungsi VVT selain performa putaran bawah dan atas adalah faktor efisiensi pembakaran dan emisi dari gas pembakaran. Biasanya profil camshaft lobe untuk operasi high rpm memiliki derajat overlap besar yang mana akan kurang bagus pada saat jalan di putaran rendah.
Fase overlap adalah klep intake mulai membuka di akhir proses langkah buang (exhaust stroke) dan klep exhaust belum menutup penuh di awal langkah isi (intake stroke). Pada putaran tinggi semua harus berproses secara ultra cepat, klep intake posisi terbuka maka campuran udara/bbm yang masuk dalam kecepatan tinggi akan membantu menguras sisa gas hasil pembakaran keluar. Silinder terisi oleh campuran udara/bbm yang bersih, tekanan pembakaran (combustion pressure) akan mencapai maksimum. Tapi pada putaran rendah terlalu banyak overlap akan membawa masalah yaitu terjadinya reversion atau gas sisa pembakaran masuk ke dalam intake bercampur dengan udara/bbm karena lambatnya kecepatan airflow. Akibat dari itu pembakaran jadi tidak sempurna, engine tidak bisa menciptakan torsi kuat meskipun throttle dibuka lebar. Ditambah durasi klep posisi open lebih lama dan jarak klep terangkat dari seat (valve lift) yang lebar membuat banyak bbm ngak terbakar, menyumbang polusi hydrocarbon dan tentunya konsumsi lebih boros.  
Mesin balap dengan banyak overlap seperti Formula one, motogp pastinya ngak lolos uji emisi. Engine tidak dapat idle langsam secara halus karena terjadi reversion. Formula one V8-V10 silinder harus idle pada putaran 5000-6000 rpm.
Dengan VVT engine akan mampu bekerja efisien sesuai rentang rpm. Memakai camshaft lobe untuk operasi di low rpm airflow akan tetap cepat masuk ke silinder tanpa adanya reversion. Torsi dapat terbangun kuat memberi daya dorong.

R15 Dyno Otomotifnet

Torque band & power band Yamaha R15 VVA lebih lebar. Torsi mulai 4000 rpm lebih kuat (otomotifnet.com)

Dalam konteks motor 150CC, sistim VVT sangat bermanfaat mengingat torsi yang dihasilkan pada putaran rendah tidak besar. Sistim akan mendongkrak HP lebih tajam di putaran tengah-atas dan menyediakan torsi yang cukup nendang pada putaran bawah-tengah. Motor tetap gesit melakukn stop n go di dalam kota dan ketika di ajak menanjak kemudian mampu memacu nafas lebih panjang menyentuh putaran maksimum kalau jalan pas sedang kosong (ride safely). Bayangkan jadinya kalau engine 150cc tanpa VVT dipaksa mengejar HP pada putaran makin tinggi, letak torsi puncak digeser ke atas lagi, yang terjadi dorongan di rpm bawah-tengah makin lemot.
Yamaha R15 VVA sudah tepat diluncurkan dan semoga di ikuti motor 150cc Honda, Suzuki dan seterusnya. Meskipun SOHC ngak jadi masalah karena dengan 4 klep efisiensi airflow pada rentang rpm yang digunakan mampu tercapai.
Dari dyno chart otomotifnet kurva torsi Yamaha R15 VVA mulai putaran 4000 rpm terlihat lebih kuat di atas CBR150R dan GSXR150 meskipun ada sedikit menurun (restriction) sejenak di 5000 rpm kemudian naik. R15 mencapai 12 Nm dimana CBR150R di 10.5 Nm dan GSXR150 9.5 Nm. Torque band & power band lebih lebar dibandingkan dengan engine non VVT. 
Kelebihan sistim VVT profil cam lobe untuk low rpm dapat disesuaikan dimana pada engine high revving non VVT sudah fix. Profil camshaft lobe high revving engine non VVT tidak cocok untuk operasi pada putaran rendah. Artinya torsi yang diproduksi ketika motor berjalan di rpm rendah tidak sekuat engine dengan VVT.
Sering diperselisihkan masalah HP, menurut saya perbedaan 1.5-2 hp pada putaran atas ngak akan kita rasakan di jalan raya. Jadi sebenarnya ngak perlu dipersoalkan Bro. Demikian wassalam dan salam sejahtera.
Iklan

13 thoughts on “Mesin motor sport 150cc sudah saatnya variable valve timing

    are wege said:
    Maret 22, 2017 pukul 5:34 pm

    Vva bisa menambah power??

    Suka

      ArenaSepedaMotor responded:
      Maret 22, 2017 pukul 6:08 pm

      Torsi bawah-tengah lebih kuat dri engine non VVT. Karena profil camshaft lobe utk low rpm (durasi, valve lift, overlap) lebih cocok, sesuai utk putaran rendah-tengah.

      Kalau engine hig revving bukan sistim VVT profil camshaft hanya satu macam aja. Bagus utk putaran tengah-atas tpi kurang efisien di rpm rendah.

      Suka

    Wayo said:
    Maret 22, 2017 pukul 7:19 pm

    Sebenarnya yg paling menarik sistem mekanikal VVT gsxr 1000 , memanfaatkan gaya sentrifugal utk mengubah durasi klep in nya

    Bukan hil yang mustahal jika bengkel amatiran mau riset utuk bikin vvt sistem mekanikal macam itu
    Kalo ala vva yamaha atau vtec honda lebih kompleks krn ada selenoide dan rocker arm dan lobe tambahan jd lebih rumit lg kalo mau eksperimen utk riset modif mesin

    Toh sistem katup desmodromic aj sudah ada mekanik jogja yg menggunakannya utk motor roadrace mskipun kurang tau hasilnya bisa kampiun atau jd penggembira di saat race tapi sangat layak diapresiasi

    Suka

    ArenaSepedaMotor responded:
    Maret 22, 2017 pukul 8:10 pm

    Stuju, spertinya VVT GSXR1000 keliatan ok. Mungkin nanti akan dipasang jga di GSXR150.

    Klep Desmo buatan lokal mantap itu Pak

    Suka

    tri_aja_gunung_kidul said:
    Maret 22, 2017 pukul 9:33 pm

    Bg pemilik mx/vixy/xabre/r15 seperti bs modil pakai head r15v3 vva..tinggal sett power aktifasi vvany saja..mumgkin bs ambil dr input takometer rpm..jd pd saat mencapai rmp tertentu dpt mengaktifkan selenoid vva..mungkin bs di tambah relay untuk on/off vva (koil relay dr power takometer yg sebelumnya di sesuaikan dgn volt di spul relay tp ttp hrs di sett dl)

    Suka

    Renhan said:
    Maret 23, 2017 pukul 11:38 pm

    Kalo suzuki mau memasang vvt-nya d gsxr150 dan powernya bertambah 4 hp lg bakalan jd yg terbesar dkelasnya dan akan susah buat yamaha utk ngejar, kalo honda selama msh dipegang ahm utk pengembangannya koq saya sangat pesimis, lha itu cbr 150 lokal aja didevelop jd overstroke beda dg cbr 150 thailand yg overbore

    Suka

      ArenaSepedaMotor responded:
      Maret 24, 2017 pukul 9:53 am

      Kalau GSXR150 pake VVT digenjot misalnya nambah 4 HP, dri 15,8 ke 19,8 HP (at the wheel) .Yg pasti rasio kompresi statik piston harus naik lgi misalnya point jdi 12.:1 atau lebih. Karena durasi, valve lift, overlap camshaft nya bertambah. Tpi di rpm bawah dorngan torsi jdi kurang kuat meskipun VVT ada prfofil utk low rpm. Krena ukuran komponen sperti klep in/ex, TB, pipa header dll, jdi berubah, makin kurang cocok utk operasi di rpm rendah. Airflow ngak bisa cepet masuk ke silinder. Mungkin kalau naik sekitar 2 HP masih dapet torsi di rpm bawahnya.

      Torque & power band yang lebar mulai dri putaran bawah sampe maksimum lebih enak buat stop n go, nanjak jga akselerasi panjang. Rentang rpm lebih linear.

      Di dyno chart keliatan torsi R15 udh 12 Nm putaran 4000 rpm, Suzuki paling kecil skitar 9.5 Nm. Misalkan roll-on pake gir 2 dri 4000 ke 6500 rpm kemungkinan R15 sedikit lebih cepet.

      GSXR150 krena oversquare (overbore) boleh spin lebih tinggi, piston speed masih aman di atas 11000 rpm

      Long stroke (overstroke) punya kelebihan di rpm bawah, yaitu sedikit ada tambahan daya ungkit dari sudut con-rod lebih panjang pas piston lewat titik mati atas (TDC). Jdi ada plus minus nya long-stroke dan overbore.

      Tinggal kita pilih aja kira2 mana yg cocok utk pemakaian. Sbenernya HP ngak begitu penting buat jalan raya sehari-hari yg bnyk stop n go. klau ane pilih torsi di atas HP.

      Suka

        are wege said:
        Maret 29, 2017 pukul 12:19 am

        Pak bahas Motogp seri Qatar seru tuh. Battle Ian vs Marc ..
        Mesin bigbang rcv ternyata lemott

        Suka

        ArenaSepedaMotor responded:
        Maret 29, 2017 pukul 9:55 am

        Ok sip

        Suka

    muhe said:
    Maret 28, 2017 pukul 11:46 pm

    Apakah Honda bakal mau “mewariskan” VTEC yang legendaris nya ke roda 2 nya ya bro ? Setau saya ada motor honda yg pake VTEC itu CB 400 Super Four Hyper VTEC. Sama VTR 800 tapi itu udah lama bgt. … setau saya sih… koreksi kalo salah ya

    Suka

      muhe said:
      Maret 28, 2017 pukul 11:53 pm

      Sorry bukan VTR Tapi VFR 800😀

      Suka

      ArenaSepedaMotor responded:
      Maret 29, 2017 pukul 10:01 am

      Itu mungkin aja Pak, khususnya VTEC 150cc utk dongkrak torsi rpm bawah dan HP di high rpm. Demikian jga Suzuki. Moga aja di realisasi segera.

      Suka

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s