Muhammad Naufal Afiansyah

Nama: Muhammad Naufal Afiansyah NPM: 2206031914

Page ini akan membahas tentang apa saja yang saya dapati pada pelajaran sistem konversi energi dengan framework DAI5 yakni; intention, initial thinking, idealization, dan instruction, dengan bimbingan dosen bapak Ahmad Indra

Youtube Channel: https://www.youtube.com/@naufalafiansyah

18/11/24 Berikut adalah video pertama saya materi Hidrolik dan Pneumatik:

Tugas Besar

A. Project Title

Sistem Katup Berdasarkan Sistem Hidrolik dan Pneumatik

B. Author Complete Name

Muhammad Naufal Afiansyah

C. Affiliation

Universitas Indonesia, Teknik Mesin

D. Abstract

E. Author Declaration

1. Deep Awareness (of) I

Intention: penulis berharap untuk memperdalam pemahamannya mengenai sistem katup berbasisis hidrolik dam pneumatik.

Initial Thinking: Dengan asumsi bahwa penulis belum memahami seluruhnya mengenai sistem katup dan sistem hidrolik, penulis akan menjabar cara kerja dari kedua sistem secara terpisah telebih dahulu sebelum masuk dalam sisitem gabungannya.

Idealization: Mengetahui bahwasanya ini adalah property intelectual dari suatu organisasi, ada berbagai asumsi besar yang harus diambil, dengan data dimensi dan lain sebagainya.

Instruction set: Dengan pemahaman cara kerja kedua sistem tersebut dan asumsi mengenai cara kerja dan gabungan dari kedua sistem tersebut

2. Intention of the Project Activity

Tujuan dari makalah ini untuk menjabarkan prinsip kerja dari sistem katup, sistem hidrolik/pneumatik, dan sistem gabungan dari keduanya. Untuk mencari keunggulan dari sistem gabungan tersebut dibandingkan sistem konvensional.

F. Introduction

Sistem Katup adalah sub sistem dari suatu sistem mesin pembakaran dalam. Dengan fungsi mengantarkan udara keluar masuk dari ruang pembakarannya, yakni salah satu dari tiga komponen pembakaran. Dengan memegang salah satu kunci pembakaran ia menjadi subsistem yang krusial untuk berjalannya suatu sistem pembakaran dalam.

Sistem hidrolik dan pneumatik adalah sistem yang menggunakan hukum pascal sebagai prinsip dasar kerjanya, yakni kesamaan tekanan pada semua titik yang ada pada suatu fluida akan memiliki nilai yang sama. Dengan prinsip itu suatu sistem hidrolik biasanya digunakan untuk menghantarkan suatu gaya dari suaru titii ke titik lainnya.

Initial Thinking (about the Problem):

Sistem hidrolik/pneumatik adalah dua sistem berbeda dengan konsep kerja yang sama. Sistem hidrolik adalah sistem dengan penerapannya dilakukan pada suatu fluida sedangkan sistem pneumatik adalah sistem yang penyerapannya dilakukan pada suatu gas. Dengan perbedaan tersebut ia memegang fungsi yang beda pula pada suatu sistem di lingkungan nyata.

Penggabungan dari kedua sistem tersebut dapat dilakukan. Dengan harapan mendapati keunggulan dari kedua sistem tersebut.

Sistem katup pada mesin pembakaran dalam 4 tak bekerja menggunakan katup poppet. Dimana ia bekerja dengan mendorong poppet tersebut untuk membuka tutup aliran udara dan exhaust keluar masuk dari ruang pembakaran.

G. Methods

Penulis menggunakan metode studi literatur

Idealization:

Explain the assumptions, models, and simplifications used to conceptualize an ideal solution.

Instruction (Set):

Outline the procedural steps, including tools, algorithms, and protocols. Emphasize continuous refinement through interpretation and iteration.

H. Results & Discussion

Present the findings in a structured manner, using tables, figures, and graphs where necessary. Discuss the results in relation to the problem and existing literature, emphasizing insights and implications.

I. Conclusion, Closing Remarks, Recommendations

Summarize the key outcomes and their significance. Offer actionable recommendations or next steps for further work.

J. Acknowledgments

Recognize contributions and support from individuals, institutions, or funding sources.

K. (References) Literature Cited

List all sources cited in the report in a standard citation format.

L. Appendices

Include supplementary material such as data sets, calculations, or detailed protocols.

Essay

Universitas Indonesia - Fakultas Teknik Nama: M. Naufal Afiansyah NIM: 2206031914 Kelas: SKE-02

Sistem Katup dengan Bantuan Hidrolik dan Pneumatik

Intention: Penulis berharap dapat menambah wawasan mengenai kerja katup hidrolik dan pneumatik.

Initial Thinking: Sistem hidrolik dan pneumatik adalah sistem yang andal dalam mentransfer suatu gaya melalui fluida, dengan reaksi yang cepat dan akurasi yang tepat.

Idealization: Ada berbagai asumsi yang harus diambil dalam bentuk sistem katupnya, hingga asumsi tekanan pada pneumatik dan hidroliknya.

Instruction Set: Dengan asumsi sebelumnya, kita dapat menghitung kebocoran dari katup dengan relasi pada tekanan yang diberikan.

Invention of Project: Sistem katup dengan bantuan hidrolik dan pneumatik dapat menggantikan sistem katup berbasis cam. Bertujuan untuk mengurangi engine space serta meningkatkan berbagai aspek seperti torsi, power, dan efisiensi.

Latar Belakang: Sistem katup adalah sistem yang mentransferkan udara masuk ke dalam ruang pembakaran dan menginsersikan gas buang keluar dari ruang pembakaran.

Sistem hidrolik adalah sistem yang menggunakan fluida liquid untuk mentransfer dan mengalirkan gaya pada outputnya. Bekerja pada basis hukum Pascal, ia memiliki sifat fluida incompressible.

Sedangkan sistem pneumatik adalah sistem yang menggunakan fluida gas sebagai media transfer dan amplifikasi gaya. Karena hidrolik yang berbentuk gas dan memiliki karakteristik compressible, sehingga mayoritas penerapannya ada pada aplikasi ringan.

Sistem Hidrolik dan Pneumatik

Prototipe Sistem: Sistem hidrolik dan pneumatik bekerja pada prinsip hukum Pascal. Yakni, dengan menekan fluida cair atau gas di dalam ruang tertutup, tekanan dapat didistribusikan secara merata. Dengan ini, hidrolik dapat digunakan untuk aplikasi beban berat, sedangkan pneumatik untuk beban lebih ringan.

Ilustrasi Diagram: (Terdapat gambar skema kerja sistem hidrolik dan pneumatik dengan label seperti High Pressure Air dan High Pressure Oil).

Isi:

Sistem Katup Sistem katup adalah sistem yang bertugas untuk membuka dan menutup saluran udara/gas atau cairan. Pada mesin 4-tak, katup bekerja dengan menutup ruang pembakaran dan mengeluarkan gas buang secara terkoordinasi.

Peran Sistem Hidrolik dan Pneumatik pada Katup Sistem ini digunakan pada katup modern untuk meningkatkan respons dan keakuratan. Sistem hidrolik lebih cocok pada aplikasi berat (misalnya mesin besar), sedangkan pneumatik pada aplikasi ringan seperti mesin kecil.

Keunggulan Sistem Hidrolik dan Pneumatik

Hidrolik mampu menghasilkan gaya besar dengan akurasi tinggi. Pneumatik lebih fleksibel dan lebih cepat untuk aplikasi dinamis.

Pada prototipe terdapat 4 gate dan 3 port, yaitu:

2 unit untuk gas Digunakan untuk mengontrol sirkulasi gas. 2 unit untuk oil dan air Digunakan untuk sirkulasi fluida cair (oil) dan gas. 2 port untuk gas dan 1 port untuk oil

Cara kerja dari katup:

Gas gate akan terbuka mendorong gas dari ruang katup dan tertutup. Agar poppet terdorong ke bawah.

Oli gate terbuka dan menutup memasukan oli dan menguncinya di dalam. Oli akan menahan poppet karena oli incompressible.

Gate gas akan terbuka kembali mendorong gas keluar dari ruangnya.

Oli akan terbuka dan mengembalikan poppet ke posisi awalnya dengan bantuan spring (pegas).

Rumus dan Perhitungan:

HP oil = Tekanan Hidrolik HP gas = Tekanan Pneumatik F lock = Gaya kunci pada sistem F gas = Gaya Pneumatik F bawah = Gaya ke bawah F balik = Gaya ke atas A poppet = Luas Bantalan poppet A stem = Luas batang poppet H = ketinggian katup dari titik diam

HP gas = (F gas)/(A poppet) F gas = HP gas x A poppet F spring = k x H

F bawah = F gas - F spring

Agar tidak gerak F spring = F lock F lock = HP oil x A stem

F balik = F spring

Tugas Besar

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya. Atas berkat rahmat dan hidayat-Nya serta berbagai upaya, tugas makalah mata kuliah Sistem Konversi Energi yang membahas tentang Sistem Katup Berbasi Hidrolik dan Pneumatik dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Dalam penyusunan makalah ini, ditulis berdasarkan berbagai sumber daftar pustaka yang berkaitan dengan Sistem Hidrolik dan Pneumatik. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih kurang sempurna. Untuk itu diharapkan berbagai masukan yang bersifat membangun demi kesempurnaannya. Dan penulis berharap agar makalah ini dapat membawa manfaat untuk pembaca.

ABSTRAK

Sistem hidrolik dan pneumatik memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi industri, transportasi, dan manufaktur modern. Makalah ini membahas prinsip dasar, komponen utama, serta kelebihan dan kekurangan dari kedua sistem tersebut. Sistem hidrolik menggunakan fluida cair untuk mentransfer energi, memberikan keunggulan dalam daya yang besar dan presisi tinggi, cocok untuk aplikasi berat seperti alat berat dan mesin presisi. Di sisi lain, sistem pneumatik menggunakan udara bertekanan sebagai medium kerja, menawarkan kecepatan operasi tinggi, biaya operasional lebih rendah, dan kebersihan, sehingga sering digunakan dalam aplikasi ringan seperti otomasi dan peralatan medis. Penelitian ini juga mengeksplorasi perkembangan terbaru dalam teknologi hidrolik dan pneumatik, termasuk penggunaan kontrol elektronik dan desain ramah lingkungan. Hasil studi menunjukkan bahwa kombinasi keduanya dapat menghasilkan solusi sistem yang lebih efisien dan fleksibel. Makalah ini bertujuan untuk memberikan wawasan komprehensif bagi praktisi dan peneliti dalam memahami potensi dan tantangan penggunaan sistem hidrolik dan pneumatik di berbagai industri.

AUTHOR DECLARATION

Deep Awareness (of) I (DAI5) 1. Intention (Niat) Konsep: Langkah ini adalah titik awal yang membedakan DAI5 dari kerangka kerja lainnya. Intention (niat) berfungsi sebagai motor yang mendorong setiap tindakan. Tujuan: Menyelaraskan niat dengan pemahaman tentang Sang Pencipta (The One and Only) dan memastikan bahwa tujuan setiap tindakan memiliki makna yang lebih dalam dan sesuai dengan nilai-nilai spiritual. 2. Initial Thinking (Pemikiran Awal) Konsep: Berfokus pada pemahaman awal yang mendalam terhadap masalah. Tujuan: Mengidentifikasi prinsip-prinsip dasar yang menjadi dasar solusi dengan tetap mempertahankan kesadaran niat yang jernih. 3. Idealization (Idealasi) Konsep: Membentuk asumsi yang realistis tetapi ideal untuk menjawab masalah. Tujuan: Merancang model solusi yang mendekati kenyataan dengan tetap menyadari keterbatasan manusia dan kebesaran Sang Pencipta. 4. Instruction Set (Set Instruksi) Konsep: Merumuskan langkah-langkah yang jelas dan terperinci untuk menjalankan solusi. Tujuan: Mengurangi kemungkinan kesalahan dengan interpretasi yang tepat dan memungkinkan iterasi jika diperlukan.

Intention of Project

Perkembangan zaman mendorong inovasi dalam bidang otomotif khususnya dalam sistem katup pada suatu mesin bahan bakar. Penulis berharap ia dapat menjabarkan salah satu dari banyak inovasi dalam sistem katup ini. Yakni sistem katup dengan bantuan sistem hidrolik dan pneumatik. Penulis berharap dapat menambah dan berbagi wawasan dalam penulisan makalah ini dengan judul “Sistem Katup Elektronik Dengan Basis Hidrolik dan Pneumatik”.

PENDAHULUAN

Initial Thinking Sistem katup merupakan salah satu komponen penting dalam mesin mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Dimana ia berfungsi sebagai penyedia udara yang dibutuhkan sebagai salah satu komponen penting dari pembakaran. Karena fungsinya yang penting sistem katup pada mesin pembakaran dalam memegang salah satu kunci kesuksesan untuk bekerjanya suatu mesin pembakaran dalam. Dengan seiring perkembangan zaman, teknologi ikut berkembang melalui berbagai inovasi. Salah satu dari inovasi tersebut yakni sistem katup elektronik berbasis hidrolik dan pneumatik. Suatu sistem hidrolik adalah sistem yang menggunakan Hukum Pascal sebagai basis kerjanya. Yakni, tekananan yang diberikan pada suatu fluida tertutup akan tertransmisikan sama rata keseluruh arah. Yang memungkinkan untuk meningkatkan output dari suatu gaya yang diberikan kepada sistem tersebut. Sama seperti sistem hidrolik sistem pneumatic bekerja dengan menggunakan Hukum Pascal sebagai basis kerjanya, namun berbeda pada jenis fluida yang digunakannya. Pada sistem hidrolik fluida yang digunakan berupa cairan sedangkan pada sistem hidrolik fluida yang digunakan berupa suatu gas. Perbedaan ini menciptakan kondisi kerja yang berbeda bagi kedua sistem diamana yang satu bisa bekerja pada sistem terbuka, dan satunya harus bekerja pada sistem tertutup. Maka dengan adanya sistem hidrolik dan pneumatik transmisi energi pada suatu sistem katup dapat dilakukan dengan perantara fluida melainkan perantara umumnya yakni solid mekanik. Penambahan sistem elektrikal pada sistem gerak hidrolik dan pneumatiknya juga membukakan peluang untuk pengimplementasian AI pada sistem katup tersebut. Berbeda dengan sistem katup pada umumnya yang masih bersandar kepada timing mekanikal yang tersambung pada crankshaftnya.

Rumusan Masalah

1. Cara kerja sistem katup 2. Cara kerja sistem hidrolik 3. Sistem FreeValve oleh Koenigsegg 4. Keungulan dari sistem FreeValve oleh Koenigsegg

Tujuan

1. Untuk mengetahui cara kerja dari sistem katup pada motor pembakaran dalam 2. Untuk mengetahui cara kerja sistem hidrolik pada umumnya 3. Mengeksplor desain dan cara kerja dari sistem FreeValve oleh Koenigsegg 4. Membahas keungulan yang dibawwaw olehnya

METODE

Penelitian ini menggunakan metode studi literatur untuk mengkaji dan menganalisis sistem katup hidrolik dan pneumatik berdasarkan informasi dari sumber-sumber ilmiah yang relevan. Pendekatan ini bertujuan untuk menggali pemahaman yang mendalam mengenai prinsip kerja, desain, inovasi, dan aplikasi sistem katup dalam berbagai bidang. Instruction Set: 1. Kata Kunci dan Strategi Pencarian Pencarian literatur dilakukan menggunakan kata kunci yang spesifik, seperti: o Hydraulic valve system, pneumatic valve system, control valve design, flow control, pressure regulation. o Kombinasi kata kunci ini dipadukan dengan operator Boolean (AND, OR, NOT) untuk mempersempit atau memperluas hasil pencarian sesuai kebutuhan. 2. Idelization Pencarian mengenai topik kecil ini berpatokan kepada sistem FreeValve dari Koenigsegg. Dengan kecilnya pengaplikasian sistem ini pada dunia otomotif secara besar penulis akan mengasumsikan berbagai hal yang tidak bisa diketahui langsung, dikarenakan sistem itu sendiri adalah kepemilikan dari oraganisasi Koenigsegg dan bukan milik publik.

3. Analisis dan Sintesis Data o Literatur yang diperoleh dikelompokkan berdasarkan tema, seperti jenis katup (katup tekanan, katup aliran), teknologi terbaru (katup servo, katup proportional), dan aplikasi industri (otomasi, manufaktur, kendaraan berat). o Analisis dilakukan untuk membandingkan kelebihan, kekurangan, efisiensi, serta inovasi pada sistem katup hidrolik dan pneumatik.

Dengan pendekatan ini, diharapkan penelitian dapat memberikan gambaran komprehensif tentang sistem katup hidrolik dan pneumatik, sekaligus mengidentifikasi perkembangan teknologi dan aplikasinya.

ISI

Sistem Katup Sistem katup adalah sub-sistem pada sistem mesin pembakaran dalam dimana ia berfungsi untuk mengalirkan keluar masuk udara dan gas buang hasil dari pembakaran. Dengan udara sebagai salah satu dari tiga komponen terjadinya pembakaran, penyupalian udara bersih perlu dipikirkan untuk terjadi pembakaran yang berkelanjutan. Selain dari penyaluran udara masuk kedalam mesin pembakaran dalam, sistem katup juga berfungsi untuk menyalurkan udara hasil dari pembakaran keluar dari ruang pembakaran. Upaya ini dilalukan untuk meningkatkan efisiensi dari pembakaran. Semakin bersih suatu ruang pembakaran dari gas buang, maka akan semakin tinggi juga tingkat udara yang masuk kedalam ruang pembakarannya. Karena fungsinya yang menukar gas buang menjadi udara bersih untuk pembakaran, sistem katup adalah sub-sistem yang krusial pada suatu mesin pembakaran dalam. Pada suatu mesin pembakaran empat tak terjadi empat siklus dalam ruang bakarnya, yakni: • Siklus pertama, udara masuk melalui katup masuk akibat tekanan yang menurun karena ekspansi ruang bakar seiringnya bergerak turunnya piston. • Siklus kedua, udara terkompresi akibat penyempitan ruang bakar seiringnya pergerakan piston keatas yang menekan udara tersebut. • Siklus ketiga, campuran dari udara dan bahan bakar yang sudah terkompresi akan terbakar mengakibatkan tekanan yang tinggi pada ruang bakar. Dengan tekanan yang tinggi piston akan terpaksa bergerak kebawah merubah energi pembakaran menjadi enrgi gerak. • Siklus keempat, udara hasil dari pembakran akan bergerak keluar melalui katup buang karena tekanan yang tinggi dalam ruang pembakaran, dibantu juga dengan dorongan dari piston yang bergerak mendorong gas buang keluar.

Pada mesin 4 tak sistem katup merupakan sistem yang aktif, dimana ia dapat bergerak dikarenakan camshaft yang disambungkan kepada crankshaft. Karena ia merupakan sistem yang aktif, gerakan mereka dapat diatur sebagaimana ia dapat bekerja tepat pada waktu yang diperlukan. Sedangkan pada siklus mesin dua tak, terjadi hanya dua siklus pada ruang pembakarannya, yakni: • Siklus pertama, udara masuk melalui transfer port dan gas buang keluar melalui exhaust valve secara bersamaan, selagi piston bergerak kebawah dikarenakan pembakaran sebelumnya. • Siklus kedua, campuran gas dan udara yang masuk melalui transfer port akan terkompressi meluangkan ruang agar udara dapat masuk melalui inlet reed valve dikarenakan tekanan yang lebih rendah. Selagi campuran gas dan udara terkompressi, akan mulai terjadinya pembakaran dan mengulangi siklus pertama.

Berbeda dengan sistem katup pada mesin 4 tak, mesin 2 tak menggunakan reed valve dimana ia menggunakan perbedaan tekanan pada transfer port dan tekanan atmosfer sebagai mekanisme buka tutupnya katup tersebut.

Pada intinya kedua sistem katup tersebut berfungsi agar menyalurkan masuk udara dan mencegahnya agar tidak keluar disaat ia ingin digunakan. Teknologi ini sudah menglami berbagai perkembangan salah satu cabang perkembangannya sekarang yaitu, penggunaan sistem hidrolik, pneumatic, dan elektronik sebagai penggerak melainkan belt/chain.

Sistem Hidrolik dan Pneumatik Sistem hidrolik adalah suatu sistem yang menggunakan fluida liquid yang diberi tekanan untuk mengerjakan suatu pekerjaan. Berbeda dengan sistem hidrolik, sistem pneumatic bekerja dengan menggunakan fluida gas yang diberi tekanan. Kedua sistem bekerja menggunakan prinsip kerja ynag sama yaitu Hukum Pascal, dengan definisinya sebagai berikut: Perubahan tekanan pada titik manapun di dalam sistem fluida tak terkompresi dan diam akan diteruskan merata tanpa pengurangan kepada setiap titik dalam semua arah di seluruh fluida, dan gaya akibat tekanan tersebut bekerja tegak lurus terhadap dinding pembatas. (Wikipedia) Oleh karena itu sistem hidrolik/pneumatik adalah sistem yang ideal untuk meningkatkan output suatu gaya yang diberikan. Ini bisa dilihat dengan salah satu contoh pengaplikasian dari sistem hidrolik/pneumatik yang paling sederhana.

Dikarenakan pressure di semua titik sama, maka jika suatu fluida diberi tekanan pada suatu sisi, di sisi lain akan mengalami tekanan yang sama. Kita ketahui rumus tekanan yakni:

P (Pa)=(F (N))/(A (m^2)) eq.1

Dan karena semua tekanan pada semua titik sama:

P_1=P_2 eq.2

Maka kita bisa subtitusikan keduanya dengan rumus tekanan seperti berikut:

F_1/A_1 =F_2/A_2 eq.3

Selain dari tekanan yang berasal dari gaya dorong atau semacamnya, kita bisa dapati tekanan melalui suatu pompa. Dengan asumsi pompa itu berjalan pada kecepatan konstan dengan luas permukaan tetap, maka kita bisa menggunakan eq.1 untuk menggambarkan relasi pompa dan gaya outputnya. Berbeda dengan sistem hidrolik yang menggunakan liquid, sistem pneumatic menggunakan gas pada umumnya udara. Karena itu ada pendekatannya harus mengkonsiderasi terjadinya kompressi pada gas – gas tersebut. Kompressi terjadi dikarenakan molekul udara lebih mudah bergeseran jika diberikan tekanan. Oleh karena itu, untuk sistem pneumatik terdapat skala standar tekanan oprasionalnya, yakni :

Pressure Value (Psi) Work load capacity (%)

3 0

6 25

9 50

12 75

15 100

Standarisasi ini diadakan untuk menjujung keselamatan kerja pada lingkungan industry yang menggunakan sistem pneumatik. Dengan maksimum tekanan berkisaran pada 15 Psi atau 1 KPa sistem pneumatik biasa digunakan pada lingkungan dengan beban kerja yang lebih ringan dibandingkan dengan sistem hidrolik.

Sistem Katup Berbasis Hidrolik dan Pneumatik Sistem Katup pada umumnya menggunakan profil cam unutk menggerakan katupnya. Berbeda dengan yang ada pada umumnya sistem katup oleh FreeValve dan Koenigsegg menggerakan katupnya dengan bantuan dari sistem pneumatik dan hidrolik. Dengan penggunaan kedua jenis sistem tersebut secara berkesama diharapkan dapat memanfaatkan keuntungan dari kedua sifat sitem tersebut. Yakni sifat incompressible dari liquid pada sistem hidrolik dan kecepatan respon pada compressed air di sistem pneumatik. Dengan adanya kedua sifat tersebut, sistem tersebut dapat mendorong katup dengan kecepatan tinggi serta menjaganya pada suatu ketinggian tertentu.

Terdapat 3 port pada ilustrasi diatas, salah satunya sebagai jalur keluar masuk dari oli hidrolik, dan sisanya sebagai jalur satu arah untuk keluar dan masuknya gas pneumatik. Selain itu mereka memiliki 2 gate masing – masing untuk mengkontrol keluar masuknya fuida kerja. Sistem tersebut memiliki tanki external dimana udara dikompresi menjadi tekanan tinggi. Terdapat juga spring sebagai alat yang menarik poppet kembali kebentuk semulanya.

Cara kerja dari Camless Valve ini terbagi menjadi beberapa tahap yakni: Gate 1 terbuka mendorong poppet kebawah serta memberi tensi pada spring. Setelah itu, Gate 1 di tutup dan Gate 3 dibuka. Karena vacuum pada tangkai poppet oli akan mengisi ruang yang hampa. Setelah itu, Gate 3 di tutup dan Gate 2 dibuka. Karena sudah terkunci oleh oli maka poppet tidak dapat bergerak, dan karena Gate 2 terbuka udara pada ruang katup tersebut dapat keluar. Setalah itu, Gate 2 ditutup dan Gate 3 serta Gate 4 dibuka. Karena vacuum pada tangkai poppet menyebabkan oli turun serta tekanan pada bagian tersebut meningkat, ketika Gate 3 dan 4 terbuka maka oli akan begerak keatas. Karena tidak ada yang mengunci lagi, poppet akan bergerak keatas kembali ke posisi semula, setelah kembali Gate 3 dan 4 akan tertutup kembali. Sistem Camless Vavle memiliki berbagai keuntungan, yakni : Ukuran yang lebih kecil dibandingkan sistem yang menggunakan cam Penambahan Torsi ~47% Penambahan Power ~45% Fuel consumtion saving ~15% Reduksi Emisi kotor ~35% (e.i CO, C, CxHy)

Rumus

P_air= F_gas/A_(poppet head) eq.1

F_spring=k × ∆y eq.2

Maka, gaya pada kepala katup poppet yakni:

F_down= F_gas-F_spring=P_air A_(poppet head)-k∆y eq.3

Kita ketahui oil bekerja sebagai mekanisme kunci. Dengan tekanan pada oli setelah dikunci sebesar:

P_oil= F_down/A_(poppet stem) eq.4

Setelah Gate 3 dan 4 dibuka maka kita bisa asumsikan stem akan berfungsi sebagai dashpot dengan coefficient c bagi poppet yang bergerak keatas, maka gaya keatas menjadi:

〖F_up=F〗_spring-F_damping eq.5

PENUTUPAN

Konklusi Sistem katup merupakan komponen vital dalam mesin pembakaran dalam, berfungsi untuk mengatur aliran udara dan gas buang selama siklus kerja mesin. Dengan perkembangan teknologi, sistem katup tradisional berbasis mekanikal telah mengalami inovasi melalui penggabungan sistem hidrolik, pneumatik, dan elektronik. Sistem hidrolik menawarkan stabilitas tinggi melalui penggunaan fluida cair yang tidak terkompresi, sementara sistem pneumatik menyediakan kecepatan respons yang unggul melalui penggunaan udara terkompresi. Kombinasi kedua sistem ini, seperti yang diterapkan pada teknologi camless valve oleh FreeValve dan Koenigsegg, menghasilkan peningkatan performa, efisiensi, dan pengurangan dampak lingkungan. Keuntungan utama dari sistem katup berbasis hidrolik dan pneumatik meliputi: 1. Peningkatan torsi dan daya mesin. 2. Efisiensi bahan bakar yang lebih baik. 3. Pengurangan emisi gas buang yang signifikan. 4. Penghematan ruang dan ukuran komponen. Dengan demikian, pengembangan sistem katup berbasis teknologi modern ini menunjukkan potensi besar untuk mendukung inovasi di industri otomotif, menuju efisiensi dan keberlanjutan yang lebih baik.

Closing Remark Sebagai penutup, integrasi sistem hidrolik, pneumatik, dan elektronik dalam teknologi katup merupakan langkah maju yang signifikan dalam inovasi otomotif. Kemajuan ini meningkatkan kinerja mesin, efisiensi bahan bakar, dan keberlanjutan lingkungan, membuka jalan menuju sistem mesin pembakaran dalam yang lebih efisien dan ramah lingkungan di masa depan.

Rekomendasi • Pengembangan Teknologi: Industri otomotif perlu terus mengembangkan sistem katup berbasis hidrolik, pneumatik, dan elektronik untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi emisi. • Penelitian Lanjutan: Penelitian lebih dalam diperlukan untuk menyempurnakan desain dan keandalan sistem camless valve. • Promosi Keberlanjutan: Teknologi ini harus didorong sebagai solusi ramah lingkungan di sektor otomotif. • Kolaborasi: Kerja sama antara industri dan akademisi perlu ditingkatkan untuk mempercepat inovasi.

References

1. BYJU’S. (n.d.). Four-stroke engine. Retrieved December 13, 2024, 2. Avinash98. (2014, April 17). Two-stroke / two-cycle engines – How they work. Traction Mech 8. Retrieved December 13, 2024, from 3. Chris. (2010, November 10). Reed valves for two-stroke induction. High Power Media. Retrieved December 13, 2024, 4. Wikipedia contributors. (n.d.). Pascal's law. In Wikipedia. Retrieved December 17, 2024, 5. Augustyn, A. (2024, November 27). Pascal's principle. In Encyclopaedia Britannica. Retrieved December 13, 2024, 6. Control Automation. (n.d.). Basics of pneumatic instruments - Overview. Retrieved December 13, 2024, 7. Dirty Garage Guy. (2023, June 5). Koenigsegg's Freevalve - How does it work [Video]. YouTube. Retrieved December 13, 2024, 8. FreeValve AB. (n.d.). Freevalve technology. Retrieved December 13, 2024, 9. Fenske, J. (2017, July 5). What is Koenigsegg FreeValve? Camless engine! [Video]. YouTube. Retrieved December 13, 2024,