BICARA TEKNIKAL: HYUNDAI CVVL

Sebut saja perkataan VTEC, rasanya semua orang kenal dengan teknologi daripada Honda ini dan bagaimana perkataan ini menjadi tanda nama dagang yang terkenal. Tak perlu diperkenalkan lagi pada umum berkenaan VTEC ini. Ia melonjakkan nama Honda sebagai pelopor teknologi Variable Valve and Lift (Pengubah Ketinggian Injap) semenjak tahun 1989 yang berjaya menggunakan konsep dua profail camshaft yang berbeza pada satu enjin untuk dijual pada pengguna. Konsep ini sebenarnya diilhamkan oleh Mat Saleh, namun setelah separuh jalan mereka tinggalkan rekaan ini kerana halangan dan juga masalah yang lain.

Anda boleh baca berkenaan teknologi VTEC di SINI

Jika anda mempunyai masa terluang ketika menunggu isteri anda bersolek, anda boleh baca berkenaan VVTi di SINI

Sebelum anda meneruskan pembacaan, sila fahamkan bahawa VVTi dan VTEC merupakan 2 konsep yang jauh berbeza antara satu sama lain. VTEC mengubah ketinggian bukaan injap dengan menggunakan camshaft profail manakala VVTi mengubah pemasaan injap dengan menggunakan cam profail yang sama.

Tapi sebenarnya pengeluar yang lain sedaya upaya mengejar teknologi VTEC ini dengan teknologi mereka seperti Nissan Variable Valve Lift and Timing, Toyota VVTL-i, Porsche Vario Cam Plus, Subaru i-AVLS dan juga Mitsubishi MIVEC.

“It looks like me but it’s not me”. Dan ke semua teknologi di atas walaupun menggunakan pelbagai nama ia masih menggunakan konsep yang hampir sama iaitu menggunakan camshaft dengan 2 profail berbeza (satu untuk bukaan rendah atau low profile dan satu untuk bukaan besar atau High profile camshaft). Seperti yang diterangkan oleh penulis sehingga berbuih mulut, rekaan membujur pada camshaft bertujuan untuk membuka dan juga menutup valve. Bukaan besar mempunyai rekaan bujur yang tingg dan bukaan rendah mempunyai rekaan bujur yang rendah.

Ini bermakna ECU boleh memilih samaada untuk menggunakan camshaft rendah untuk penggunaan bahan api yang baik ataupun menggunakan camshaft tinggi bagi tujuan meningkatkan kecekapan volume bagi menjana lebih kuasa. Bukaan injap yang rendah biasanya membenarkan injap dibuka untuk ketinggian sekitar 3mm (anggaran) manakala bukaan injap yang tinggi membenarkan injap dibuka pada ketinggian 11mm (anggaran). Jadi ECU bebas untuk memilih untuk menggunakan mana-mana cam profail yang sesuai untuk operasi enjin namun ia terhad pada 2 pilihan saja.

Ia tidak boleh mengubahsuai ketinggian bukaan injap pada mana-mana angka yang selain 3 mm atau 11 mm disebabkan hanya ada 2 cam profail sahaja yang disediakan. bagi teknologi VVT-i, darjah pemasaan bukaan injap boleh dikawal dengan menggunakan sistem hidarulik. Namun ia tidak menghalang proses inovasi terus berlaku apabila pengeluar mula mengeluarkan sistem VTEC yang boleh mengubah ketinggian bukaan injap.

BMW mula memperkenalkan VANOS yang boleh mengubah ketinggian bukaan injap kemasukan dan juga Double VANOS yang mengawal injap kemasukan dan injap ekzos. Honda memperkenalkan teknologi Advance VTEC namun teknologi ini masih belum digunakan pada kenderaan yang dijual oleh mereka. Nissan memperkenalkan enjin Variable Valve Event and Lift (VVEL) manakala Toyota memperkenalkan teknologi Valvematic pada kenderaan mereka seperti Toyota Wish.

Komponen Utama CVVL (Continuous Variable Valve Lift)

Camshaft – merupakan satu komponen yang digunakan untuk mengawal bukaan injap dan bergerak secara berputar. Ia mendapat kuasa pergerakan daripada timing belt atau timing chain yang disambungkan pada crankshaft

Intermediate Shaft – yang dipasang di antara camshaft dan juga roller rocker arm. Bagi teknologi CVVL, komponen ini akan dipasang pada shaft berbentuk eccentric yang boleh diubah.

Intermediate shaft mengandungi roller yang menerima gerakan daripada camshaft. Ia juga bersambung terus dengan roller rocker arm dengan menggunakan finger follower

Roller Rocker Arm – menerima gerakan daripada Intermediate shaft yang seterusnya membuka dan menutup injap

Servormotor – merupakan motor elektrik yang digunakan untuk mengawal eccentric shaft

Bagaimana CVVL Beroperasi

Objektif utama CVVL ialah membenarkan ECU untuk membuka ketinggian injap yang berbeza mengikut keperluan operasi. Jika sistem hanya menggunakan VVL sahaja (VTEC) ia hanya boleh membuka injap dalam 2 ketinggian sahaja samaada 3mm atau 11mm. Kunci utama komponen CVVL ialah Servomotor, Intermediate Shaft yang dipasang pada Eccentric Shaft dan juga finger follower yang digunakan untuk membuka injap

Apabila diarahkan oleh ECU, servomotor akan mengubah kedudukan eccentric shaft dalam pelbagai kedudukan yang berbeza dan tidak terhad kepada nilai minima atau maksima sahaja. Apabila Eccentric Shaft berubah, ia akan mengubah Intermediate Shaft yang berfungsi menerima gerakan daripada camshaft. Berdasarkan perubahan yang diterima oleh Intermediate Shaft, ia akan mempengaruhi Finger Follower agar membuka injap tinggi atau rendah.

Jadi Servomotor, Eccentric Shaft,  Intermediate Shaft, dan Finger Follower yang bertindak mengubah ketinggian bukaan injap. Apabila sistem beroperasi, perubahan pada graf adalah seperti graf berikut. ECU boleh membuka ketinggian injap secara sukahati antara 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm atau 11mm seperti pintu sukahati Doraemon.

Kajian: Enjin Hyundai Siri NU

Pada tahun 2010, Hyundai telah membangunkan siri enjin NU dengan konfigurasi DOHC dan sesaran 1800cc dan juga 2000cc. Enjin ini telah dibangunkan dengan 3 pendekatan berbeza dan menghasilkan 3 enjin yang berbeza iaitu 2000cc G4NA (dual VVT-i), 2000cc G4NC (pancitan bahan api terus) dan 2000cc G4ND CVVL (injap kemasukan sahaja).

Enjin Hyundai Nu Siri
Kod G4NA G4ND
Teknologi Dual VVTi CVVL
Diameter 81mm
Lejang 97mm
CC 2000cc
Kuasa Kuda 164 @6500RPM 170 @ 6200 RPM
Tork 201Nm @ 4800 RPM 196 Nm @ 4300 RPM

Jika dibandingkan antara 2 enjin Hyundai ini, ternyata ia mampu menghasilkan kuasa kuda yang lebih tinggi pada RPM yang lebih rendah. Disebabkan injap mampu mengawal kadar aliran udara yang masuk, maka butterfly valve tidak lagi diperlukan. Tanpa kehadiran butterfly valve, penggunaan bahan api menjadi rendah kerana masalah pumping lost dapat dihapuskan. Jadi dengan penggunaan teknologi CVVL 2 kelebihan dapat dicapai iaitu lebih banyak kuasa dapat dihasilkan dan juga penggunaan bahan api yang lebih rendah sekitar 5%

Pada enjin Valvematic 2000cc, kuasa yang dihasilkan ialah 158 kuasa kuda berbanding dengan 143 kuasa kuda bagi enjin dual-VVTi. Injap boleh dibuka antara 0.97mm sehingga 11mm.

Namun disebabkan oleh mekanismanya yang kompleks dan juga geseran, tork yang dihasilkan adalah sedikit rendah. Pada sistem Vanos BMW, disebabkan sistemnya yang besar dan mengambil ruang yang banyak maka, tambahan geseran menjadikan ia tidak sesuai pada enjin high revving walaupun ia menyumbang 10% penjimatan petrol. Manakala pada sistem VVEL Nissan yang digunakan pada enjin Skyline Coupe menghasilkan 8% lebih kuasa dan 10% penjimatan petrol dan ia sesuai digunakan pada enjin prestasi tinggi kerana mekanismanya lebih kompak dan ringkas. Namun ia dihadkan oleh kos penghasilannya yang mahal.

Artkel seterusnya akan membincangkan bagaimana Hyundai menggabungkan teknologi dual VVTi dan juga CVVL di dalam satu enjin. Ia membolehkan Hyundai mengawal bukaan injap dan juga pemasaan injap (kemasukan dan ekzos). Teknologi ini dikenali sebagai CVVD.

Untuk klip video ini, sila fokus pada minit 2.54

Related Posts

About The Author

Add Comment

%d bloggers like this: