Artikel Pilihan

ENJIN FREEVALVE TANPA ACI SESONDOL, 600BHP DARI 3 SILINDER SAHAJA

Siapa sangka dengan hanya menggunakan teknologi enjin 3 silinder sebaris, Koenigsegg mampu menghasilkan 600 kuasa kuda untuk digunakan pada Gemera. Ya sebelum ini BMW i8 telahpun menggunakan enjin 3 silinder 1500 tapi kuasanya hanyalah 374 kuasa kuda termasuk daripada sistem hibrid. Tambah menarik lagi enjin ini tidak menggunakan aci sesondol (camshaft).

Aci sesondol ini berfungsi sebagai alat mekanikal pada enjin konvensional yang berfungsi untuk membuka dan menutup injap enjin semasa operasi. Bentuk aci sesondol yang telur akan menentukan berapa luas injap terbuka, bila injap akan dibuka dan berapa lama masa injap dibuka. Ini akan mempengaruhi prestasi enjin. Jadi dengan hanya ada satu bentuk aci sahaja, agak sukar enjin untuk beroperasi dengan efisyen sepanjang masa.

sistem dual CVVT dengan timing chain dan aci sesondol berkembar

Aci sesondol ini pula akan dikawal pergerakanya melalui aci engkol. Kedua-dua komponen ini disambung dengan menggunakan tali sawat pemasaan atau rantai. Pergerakan aci engkol akan memutarkan aci sesondol pada bahagian atas enjin. Keadaan ini menjadikan saiz enjin agak besar bagi memuatkan semua komponen.

Bagi memastikan prestasi enjin efisyen sepanjang masa, Toyota mempelopori sistem yang akan mengubah pemasaan injap. Sistem VVT-i yang diperkenalkan mampu mempercepatkan atau melambatkan bukaan injap berdasarkan keperluan semasa. Nak kuasa lebih, cepatkan bukaan injap. Nak jimat petrol lambatkan bukaan injap. Sesetengah pengeluar menamakan sistem ini sebagai CVVT

Bukaan injap bagi sistem VVTi di bahagian kemasukan. Pemasaan injap boleh diawal atau dilambatkan

Kuasa enjin pula bergantung kepada berapa banyak udara yang boleh disedut masuk ketika operasi. Semakin banyak udara, makin banyak petrol yang boleh dicampurkan bagi menghasilkan lebih banyak kuasa. Menyedari konsep ini, Honda pula memperkenalkan sistem VTEC yang mana sistem VTEC akan membuka injap dengan lebih luas ketika kuasa enjin diperlukan. Bagi sesetengah sistem dengan bukaan injap boleh dilaras, ia disebut CVVL.

Keadaan ini boleh dicapai dengan menggabungkan aci sesondol racing yang lebih runcing dan tinggi dengan aci sesondol biasa yang menjimatkan petrol. Bila enjin perlukan lebih kuasa, aci sesondol racing akan digunakan. Dalam keadaan biasa, hanya aci sesondol biasa yang menjimatkan petrol digunakan. Lebih besar bukaan injap, lebih banyak udara masuk.

Graf bukaan injap dengan profail ketinggian aci sesondol yang boleh diubah

Namun tahun lepas Hyundai pula memperkenalkan satu sistem yang dikenali dengan nama CVVD (Continuous Variable Valve Duration) yang membolehkan masa injap dibuka boleh ditentukan. Hyundai berjaya menghasilkan proses ini dengan menghasilkan bentuk aci sesondol yang sentiasa boleh diubah. Anda boleh menonton video tersebut di SINI

Namun kesemua sistem ini akan menjadikan sistem valvetrain menjadi sedikit kompleks, dan jika terlalu kompleks enjin akan gagal menghasilkan tork yang tinggi pada RPM yang rendah, melainkan anda memasang turbo pada enjin tersebut. Jadi jurutera terus berusaha membangunkan enjin tanpa menggunakan aci sesondol. Ia boleh dilakukan dengan injap dikawal melalui 3 cara.

Perbezaan bukaan injap CVVT, CVVL dan CVVD

Injap boleh dibuka dengan kaedah elektromagnet, pneumatik(kuasa angin) dan juga hidraulik. Ia dilakukan dengan ECU menghantar isyarat kepada aktuator yang mengawal mekanisme pembukaan injap. Sebaik sahaja isyarat sampai, injap akan terbuka selama beberapa milisaat (bergantung pada ECU) dan menutup semula injap.

Bagi enjin TFG yang dipasang pada Gemera, ia menggabungkan kaedah mekanikal spring dan juga cecair hidraulik yang akan diaktifkan dengan aktuator. Spring akan memastikan injap sentiasa dalam keadaan tertutup. Tugas membuka injap diserahkan kepada cecair hidraulik. Apabila isyarat daripada ECU sampai, cecair hidraulik akan masuk dalam sistem, menolak injap ke bawah.

Pergerakan injap ke bawah akan membenarkan udara masuk atau gas ekzos keluar dari kebuk pembakaran. Apabila cecair hidrauik meninggalkan sistem, spring akan memaksa injap kembali kepada kedudukan asal dan menutup injap. Cecair hidraulik akan menggantikan tugas aci sesondol bagi membuka dan menutup injap

Dari segi pelaksanaan, proses pembukaan dan oenutupan injap ini berlaku dalam sela masa yang amat pantas ibarat signal digital berbanding dengan mekanisme aci sesondol. Perbezaan ini boleh diperhatikan dalam bentuk graf yang terhasil. Dengan ketepatan yang dihasilkan oleh sistem ini, banyak kelebihan yang boleh dicapai oleh enjin Koenigsegg berbanding dengan enjin konvensional biasa.

Kelebihan

Jurutera boleh mengawal pemasaan injap dengan lebih tepat berbanding dengan enjin yang menggunakan aci sesondol. Pemasaan injap seperti mengawal bila injap perlu dibuka (awal atau lambat), berapa tinggi injap (valve lift) perlu dibuka dan berapa lama injap perlu dibuka (valve duration) bagi setiap injap. Bagi enjin Gemera 3 silinder 12 injap, kesemua faktor di atas boleh dikawal secara individu.

Dengan kawalan yang tepat, enjin Freevalve ini berupaya menghasilkan 45% lebih kuasa dan 47% tork berbanding dengan enjin biasa. Enjin ini mampu meningkatkan kecekapan volumetric, menggunakan kaedah scavenging sehingga 100% serta berupaya menghapuskan terus masalah ketukan.

Perbandingan enjin 1600cc Freevalve dengan enjin biasa

Di samping itu juga enjin ini juga berupaya untuk meniru kitaran enjin Atkinson yang lebih menjimatkan bahan api dengan leboh cekap semasa kuasa maksima enjin tidak diperlukan. Keadaan ini akan menjimatkan bahan api berbanding dengan menggunakan kitaran Otto.

Selain itu juga enjin ini tidak memerlukan throttle body untuk beroperasi lantas memberikan penjimatan bahan api tambahan sebanyak 10%. Semua aliran udara akan dikawal sepenuhnya dengan injap. Disebabkan tiada aci sesondol, maka komponen seperti tali sawat pemasaan tidak perlu wujud menjadikan enjin ini leboh kecil, kompak dan juga ringan.

Dengan kawalan injap yang tepat, Koenigsegg menjangkankan enjin ini adalah 15-20% lebih jimat jika dibandingkan dengan enjin 4 silinder biasa yang datang dengan teknologi pemasaan injap dan pancitan bahan api terus. Sistem freevalve ini juga membenarkan ECU menutup mana -mana silinder dalam usaha menjimatkan bahan api ketika pemanduan biasa.

Pada masa yang sama, enjin ini juga dipadankan dengan turbo berkembar 2 peringkat. Satu sistem turbo dipadankan dengan 3 injap ekzos bagi operasi ketika RPM rendah dan satu lagi turbo dipadankan dengan 3 injap ekzos bagi RPM tinggi. Pada RPM rendah dan pertengahan, semua gas ekzos akan dipaksa melepasi satu injap ekzos sahaja (satu silinder 2 injap ekzos) bagi menghasilkan tekanan gas yang tinggi.

Pada RPM yang lebih tinggi, barulah injap ekzos kedua dibuka bagi mengaktifkan sistem turbo yang kedua. Hasilnya enjin 3 silinder dengan injap kawalan hidraulik dan sistem turbo berkembar ini mampu menghasilkan 400Nm tork pada 1700RPM dan 600Nm tork pada 2000 RPM. Kuasa maksima 600 kuasa kuda dihasilkan pada 7500 RPM.

Semua ini dihasilkan daripada enjin 3 silinder 2000cc dengan berat 70kg sahaja. Kuasa ini menghampiri kuasa yang dihasilkan oleh enjin V8. Bayangkan kalau Koenigsegg buat 6 silinder 4000cc. Berapa agaknya kuasa kuda yang dapat dihasilkan?

Tags
Google ads
Back to top button