7/23/2019 VVT-i-

1/7

BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

Untuk menciptakan teknologi yang ramah dan efisien perkembangan sebuah mesin

kendaraan dari waktu ke waktu semakin berkembang pesat, sebetulnya secara garis besar

perubahan demi perubahan terletak pada satu sistem yaitu sistem mekanisme katup. Apapun

itu mesinnya, jenisnya serta variannya mekanisme katup adalah kunci utamanya. Tentu kita

tidak asing lagi dengan perkembangan mesin mulai dengan OHC, SOHC, DOHC, V-Twin,

Twin Cam dan banyak lagi, disadari atau tidak yang membedakan sebenarnya adalah

mekanisme katup.

Tidak dipungkiri lagi, mekanisme katuplah yang menentukan konstruksi mesin secara

garis besar dan juga menjadi titik bagi para insinyur otomotif dalam melakukan

perkembangan teknologi mesin dari jaman ke jaman. Jadi, jika kita merasa orang otomotif

kita harus mengetahui perkembangan tersebut paling tidak mengenalnya.

Dahulu, prinsip mekanisme katup mungkin hanyalah membuka dan menutup saluran

masuk (in) dan buang (ex) pada waktu yang telah diset/ditentukan demi pembakaran yang

efisien agar tenaga yang dihasilkan maksimal.

Namun, semakin menipisnya cadangan bahan bakar dunia serta isu pemanasan global

membuat penggunaan bahan bakar harus diminimalkan paling tidak dibuatkan teknologi agar

penggunaannya bisa dihemat. Dan hal itu salah satunya dilakukan dengan (lagi-lagi)

mengembangkan mekanisme katup. Yaitu dengan teknologi VVTi keluaran Toyota dan

iVTEC keluaran Honda merupakan teknologi mekanisme katup yang populer di Indonesia,

hal tersebut didukung dengan banyaknya pengguna kendaraan dari kedua pabrikan tersebut.

Sehingga biarpun kapasitas (cc) mesin kecil tapi tenaga yang dihasilkan sebanding dengan

mesin berkapasitas besar.

7/23/2019 VVT-i-

2/7

BAB II

PEMBAHASAN

1. PENGERTIAN VVT-i

VVT-i atau Variable Valve Timing intelligent adalah pengaturan bukaan katup

variabel yang dikembangkan oleh Toyota.VVT-i yang diperkenalkan pada tahun 1996

menggantikan VVT yang sebelumnya telah diperkenalkan pada tahun 1991.

Sistim VVT-i (Variable Valve Timing - Intelligent) merupakan serangkaian peranti

untuk mengontrol penggerak camshaft. Maksudnya adalah menyesuaikan waktu bukaan

katup dengan kondisi mesin. Sehingga bisa didapat torsi optimal di setiap tingkat kecepatan.

Sekaligus menghemat bahan bakar dan mengurangi emisi gas buang.

Secara garis besar, sistem kerja pada VVT- I, yg diatur bukan besarnya bukaan klep,

tetapi timing bukaan klep terserbut. Pengaturannya juga tidak hanya berdasarkan RPM tapi

juga menghitung volume udara masuk, posisi throttle (pijakan pedal gas) temperatur mesin

dan beban yang ditanggung. VVT-I juga bersifat CONTINUES ,berarti perubahannya

realtime mengikuti perubahan RPM. Tidak melalui tahap2/ steper seperti halnya Vtec dan

Mivec yg hanya 2 atau 3 stage. Tinjauan dasar VVT-iadalah mengoptimalkan torsi mesin

pada setiap kecepatan dan kondisi pengemudian yang menghasilkan konsumsi BBM yang

efisien dan tingkat emisibahan bakar yang sangat rendah.

Itulah sebabnya kendaraan bermesin teknologi VVT-i sanggup menghasilkan tenaga

yang besar sekalipun kapasitas cc slinder mesin kecil. Sebagai contoh Toyota Vios dengan

mesin 1.497 cc menghasilkan 109 dk dengan Torsi 142 Nm sehingga dibandingkan mesin

konvensional yang menghasilkan tenaga 75 % nya.

2. CARA KERJACara kerja dari sistem VVT-i cukup sederhana, yaitu 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. Sistem VVT-i akan terus mengoreksi valve

timing atau jalur keluar masuk bahan bakar dan udara, yang disesuaikan dengan pijakan pedal

http://id.wikipedia.org/wiki/BBMhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Emisi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Toyotahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=ECU&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=ECU&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Chamshaft&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Crankshaft&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sinyalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinyalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Crankshaft&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Chamshaft&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=ECU&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Toyotahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Emisi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/BBM

7/23/2019 VVT-i-

3/7

gas dan beban yang ditanggung demi menghasilkan torsi optimal di setiap putaran dan

menghemat konsumsi BBM.

Pada VVT-i bagian yang divariasikan adalah timing (waktu buka-tutup) intake valve

dengan merubah atau menggeser posisi intake camshaft terhadap puli camshaft drive. Fluida

yang digunakan sebagai aktuator untuk menggeser posisi camshaft adalah oli mesin yang

diberikan tekanan. Jadi disini maksudnya puli pada intake camshaft adalah fleksibel,

camshaftnya bisa diputar maju atau mundur.

a. Waktu KatupSaat bekerja pada putaran rendah, mesin memerlukan campuran udara dan bahan

bakar yang lebih sedikit daripada saat putaran tinggi. Hal ini dikarenakan tenaga yang harus

dihasilkan juga tidak perlu besar. Kendati begitu, apabila gas ditekan lebih dalam, jumlah

bahan bakar dan udara yang masuk ke mesin bertambah banyak. Dengan makin banyak

massa udara dan bahan bakar masuk ke dalam mesin dan kemudian dibakar, makin besar pula

tenaga yang dihasilkan. Selanjutnya hal itu dimanfaatkan agar kendaraan melaju pada

kecepatan lebih tinggi.

Selama ini pada mesin non-VVT-i atau konvensional, waktu buka dan tutup katup

isap selalu sama, baik saat mesin bekerja pada putaran rendah maupun tinggi. Kondisi seperti

ini tentu saja membuat mesin tidak bisa bekerja secara optimal dan efisien, baik pada putaran

rendah maupun tinggi. Bila salah satu diutamakan, misalnya putaran pada tinggi, seperti

mesin balap jadul, maka pada putaran rendah mesin akan mengalami mbrebet. Selain itu

juga boros konsumsi bahan bakar. Sebaliknya, bila hanya putaran rendah, maka kerja mesin

pada putaran tinggi akan menjadi berat atau kurang bertenaga.

Dengan adanya teknologi VVT-i, maka pada saat mesin bekerja pada putaran rendah,

waktu buka katup isap tidak perlu lama. Waktu buka katup diperlambat dan tutupnya

dipercepat karena bahan bakar yang diperlukan mesin sedikit.

Selanjutnya apabila pedal gas ditekan, hal itu menyebabkan kebutuhan mesin terhadap

bahan bakar dan udara makin besar. Katup pun membuka lebih cepat dan waktu menutup

diperlambat. Artinya, waktu buka katup lebih lama. Dengan demikian, jumlah udara dan

bahan bakar yang masuk ke dalam mesin menjadi lebih banyak.

b. Kendali KomputerUntuk bisa membuat katup isap membuka dan menutup sesuai dengan kondisi kerja

mesin, pada sistem poros kem katup ditambahkan mekanisme VVT-i. Rangkaian

7/23/2019 VVT-i-

4/7

komponennya antara lain timing rotor, rumah, dan baling-baling (fan) controler, dan katup

spul. Semunya disatukan pada poros kem isap.

Controler VVT-i bergerak memutar atau menggeser posisi poros kem. Hasilnya,

posisi poros kem berubah. Hal ini menyebabkan waktu buka katup berubah, jadi cepat atau

lambat. Controler VVT-i bekerja atas tekanan oli dari katup spul (spool valve) yang

mengalirkan ke baling-baling.

Kerja katup spul ini dikendalikan oleh komputer mesin. Komputer mengatur kerja

katup spul (tipe solenoid) berdasarkan berbagai informasi yang diterima dari sensor-sensor

mesin lain. Dengan demikian, pengaturan pembukaan katup lebih cepat atau lambat jadi lebih

efisien dan efektif.

Sistem yang lebih canggih dari VVT-i adalah VVTL-i (variable valve timing and lift-

intelligent). Pada sistem, ini bukan hanya waktu buka dan tutup katup isap yang bisa

dikontrol sesuai dengan putaran mesin, juga tinggi angkatnya.

Pada putaran tinggi, katup terangkat lebih tinggi. Sementara itu, pada putaran rendah, katup

terangkat lebih rendah dari dudukannya. Dengan demikian, selain efisien, hal itu juga

menghasilkan tenaga mesin yang mumpuni, baik pada putaran rendah, maupun tinggi.

VVTL-i digunakan Toyota pada Celica.

Gambar Control Elektrik VVTi

Pada mesin Toyota, sistim ini diaplikasikan pada katup masuk. Waktu bukaan

camshaft bisa bervariasi pada rentang 60 derajat. Misalnya, pada saat start, kondisi mesin

dingin dan mesin stasioner tanpa beban, timing dimundurkan 30 derajat.

7/23/2019 VVT-i-

5/7

Gambar diatas, timing intake valve digeser maju atau mundur terhadap puli

penggeraknya. Gambar dibawah menjelaskan fungsi atau tujuan ketika timing digeser maju

atau mundur.

http://3.bp.blogspot.com/-faTeHMDS_9I/Tc3LD1LyIKI/AAAAAAAAAAM/gL7sj0DPIrg/s1600/vvti.gifhttp://1.bp.blogspot.com/-4DxAKH39aVg/Tc3MWs2op6I/AAAAAAAAAAc/dER_cJ-ZVmk/s1600/vvti-12VV.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-VabJAZB8Gqk/Tc3LZ1O34wI/AAAAAAAAAAU/qDXZ4P72n28/s1600/E.gifhttp://3.bp.blogspot.com/-faTeHMDS_9I/Tc3LD1LyIKI/AAAAAAAAAAM/gL7sj0DPIrg/s1600/vvti.gif

7/23/2019 VVT-i-

6/7

Cara ini bakal menghilangkan overlap. Yaitu peristiwa membukanya katup masuk dan

buang secara bersamaan di akhir langkah pembuangan karena katup masuk baru akan

membuka beberapa saat setelah katup buang menutup penuh. Logikanya, pada kondisi ini

mesin tak perlu bekerja ekstra.

Dengan tertutupnya katup buang, tak ada bahan bakar yang terbuang saat terisap ke

ruang bakar. Konsumsi BBM jadi hemat dan mesin lebih ramah lingkungan.Sedangkan saat

ada beban, timing akan maju 30 derajat . Derajat overlapping akan meningkat. Tujuannya

untuk membantu mendorong gas buang plus memanaskan campuran bahan bakar dan udara

yang masuk. Selain itu, waktu kompresi juga bertambah karena katup masuk juga menutup

lebih cepat. Efeknya, efisiensi volumetrik jadi lebih baik.

Untuk mewujudkannya, ada VVT-i controller pada timing gear di intake camshaft.

Alat ini terdiri atas housing (rumah), kemudian di dalamnya ada ruangan oli untuk

menggerakkan vane (baling-baling).

Baling-baling itu terhubung dengan camshaft. Di dalamnya terdapat dua jalur oli

menuju masing-masing ruang oli di dalam rumah VVT-i controller. Dari jalur oli yang

berbeda inilah, vane akan mengatur waktu bukaan katup.

http://3.bp.blogspot.com/-PKpX2wFnPu4/Tc3LcJMBrHI/AAAAAAAAAAY/GtWw3sS0X8U/s1600/vvti-22F.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-PKpX2wFnPu4/Tc3LcJMBrHI/AAAAAAAAAAY/GtWw3sS0X8U/s1600/vvti-22F.jpg

7/23/2019 VVT-i-

7/7

Posisi advance timing maju didapat dengan mengisi oli ke ruang belakang masing-

masing bilah vane. Sehingga vane akan bergerak maju dan posisi timing pun ikut maju 30

derajat. Tekanan olinya sendiri disediakan oleh camshaft timing Oli Control Valve yang

diatur oleh ECU mesin.

Kebalikannya, untuk kondisi retard (mundur), ruang di depan vane akan terisi dan

posisi timing mundur. Sedangkan kalau dibutuhkan pada kondisi standar, ada pin yang akan

mengunci posisi vane tetap ada di tengah.

3. KEUNGGULAN TEKNOLOGI VVT-i

Berikut ini adalah keunggulan dari VVTi:

Pembakaran yang stabil dapat diperoleh bahkan pada putaran mesin yang rendah.Dengan putaran mesin yang rendah saat stasioner (idle)maka efisiensi bahan bakarnya

menjadi lebih baik.

Kerugian tenaga mesin dapat dikurangi sehingga efisiensi bahan bakarnya meningkat.Selain itu, hasil gas buangnya pun lebih ramah lingkungan.

Kemampuan mesin dapat dioptimalkan sehingga tenaga yang dihasilkan dapatmaksimal.

4. PEMELIHARAAN

Adopsi teknologi VVT-i ke mesin mobil juga memberikan kelebihan minimnya biaya

pemeliharaan yang harus ditanggung. Sebab tune-up seperti setel klep dan lain sebagainya

tidak diperlukan lagi.

Namun demikian, sebaiknya tetap lakukan service berkala, hindari sembarangan

bengkel, dan gunakan oli mesin dengan grade yang dibutuhkan sesuai dengan manual yang

dikeluarkan pihak pabrikan mobil. Memilih sembarang bengkel untuk mobil ini menjadi

pantangan, pasalnya mesin ini memerlukan komputer diagnosa khusus yang hanya tersedia

dibengkel resminya. Suatu hal yang masih sulit untuk dilakukan pemilik mobil mayoritas di

Indonesia yang umumnya mengutamakan mobil yang serbaguna, handal, terjangkau dan tidak

sulit perawatan dan bengkel saat darurat.