bab 4-6

Vanos Ganda BMW 318i/E46/N42

BAB IV

PENGENALAN BMW TIPE 318i/E46/N42

4.1 E46 FACELIFT

Pada BMW seri 3 yang baru yang menggunakan mesin N42 adalah

E46 Facelift. E46 Facelift merupakan modifikasi dari BMW seri 3 E46 secara

mendasar.

E46 ini diluncurkan dengan semangat “Action not Reaction”dan

dimaksudkan untuk mencapai tujuan sebagai berikut:

1. Saat ini, BMW sedang memperkuat posisi atasnya dalam segmen pasar

seri 3 dan secara pro-aktif berusaha terdepan dalam hal desain,

kedinamisan dan inovasi.

2. Semakin mempersiapkan kesuksesan seri E46 dalam menghadapi

persaingan yang ketat (MB C-Class, Audi A4, Jaguar X400 dan Volvo

S60) dan sekaligus mempertahankan keberlangsungan volume produksi.

3. Mempertahankan segmen pasar E46/4 dengan image yang baru, dengan

performa kendaraan dan penanganan yang "best in class" serta menjaga

loyalitas konsumen E46. Semuanya dicapai dengan memperkenalkan

beragam inovasi terbaru dan pilihan perlengkapan.

4. Bersamaan dengan penyempurnaan produksi, E46 menawarkan

perbandingan performa dan harga yang kompetitif.

5. Kendaraan "seri 3 yang baru" akan dinilai sebagai parameter (benchmark)

di kelasnya.

41


Gambar 6. E46-Facelift, tampak samping depan

Gambar 7. E46-Facelift, tampak samping belakang

4.2 Mesin N42

Mesin Diesel dengan turbocharger dan sistem injeksi bahan bakar

langsung yang ada sekarang merupakan unit mesin berteknologi tinggi.

Dengan mesin ini, memungkinkan konsumsi bahan bakar semakin berkurang

42


dan juga dibarengi peningkatan performa mesin mengimbangi mesin bensin.

Pada era lampau, pengembangan mesin bensin telah mencapai tingkat

performa yang tinggi, pengurangan konsumsi bahan bakar hingga 10% serta

penurunan emisi gas buang. Unit komponen yang dapat membuat hal tersebut,

adalah teknologi 4 katup, gear timing katup dengan pengoptimalan friksi,

penyetelan poros nok (Vanos), unit injeksi pipa hisap, manajemen mesin

elektronik.

Akan tetapi sementara ini, masih terdapat perbedaan yang mencolok

antara konsumsi bahan bakar mesin bensin dengan mesin diesel. Inovasi

seperti sistem injeksi langsung dan kontrol beban tanpa trotel dengan

penggerak katup variabel penuh akan menjadikan mesin bensin lebih efisien

sehingga dapat mendekati nilai konsumsi bahan bakar beban parsial dari

mesin diesel modern. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan sehubungan

dengan tuntutan pemilik kendaraan dan peraturan di masa mendatang adalah:

- Penghematan konsumsi bahan bakar

- Perbaikan kinerja mesin

- Peningkatan kenyamanan

- Penurunan emisi gas buang

• Perbaikan perbandingan harga dan manfaat

Perbaikan konsumsi bahan bakar pada mesin dilakukan dengan

meningkatkan efisiensi. Ada 3 pilihan teknis untuk meningkatkan

efisiensi:

43


- Peningkatan efisiensi mesin (mis. injeksi langsung dengan

penambahan udara, karakteristik variabel, dst.)

- Penurunan hilangnya daya akibat gesekan (mis. menggunakan oli yang

lebih baik, tuas pelatuk katup (roller-type finger), dst.)

- Pencegahan hilangnya daya pengisian silinder yang lebih besar (mis.

penggerak katup variabel penuh)

Karena beberapa hal tersebut di atas, maka BMW menciptakan mesin

generasi baru N42.pada mesin bensin N42 ini, terdapat beberapa teknologi

yang dapat memenuhi tuntutan-tuntutan yang seperti disebutkan sebelumnya

di atas. Sederetan teknologi-teknologi tersebut antara lain:

1. Penyetelan poros nok hisap dan buang(VANOS GANDA)

2. Penggerak katup variable penuh (VALVETRONIK)

3. Injeksi langsung, dll

Gambar 8. Mesin N42 tampak dari atas

44


Gambar 9. Mesin N42 tampak depan

Gambar 10. Mesin N42 tampak dari samping kiri

45


Gambar 11. Mesin N42 tampak belakang

46

Mesin N42 Nama seri 318i Tipe konstruksi 4 silinder sebaris Kapasitas mesin (cm3) 1995 Diameter/langkah (mm) 84/90 Jarak silinder (mm) 91-98

Diameter bantalan utama poros engkol (mm)4x561x65

Diameter bantalan batang piston poros engkol (mm) 50 Cut off speed (rpm) 6500 Rasio kompresi 10,0 Katup/silinder 4 Diameter katup hisap (mm) 32 Diameter katup buang (mm) 29 Pengangkatan katup hisap (mm) 0,3 – 9,7 Pengangkatan katup buang (mm) 9,7 Sudut pembukaan poros nok I/E (derajat) 250/258 Sudut gerakan poros nok I/E (derajat) 60 - 120/60 - 120 Berat mesin (kg) 120 Kadar oktan bahan bakar (RON) 98 Bahan bakar (RON) 91-98 Kontrol knocking Ya Sistem hisap variable – geometri (DISA) Ya

ME9.2 + Elektronik Mesin Digital Unit control

Valvetronic Daya (kW) 105 Pada putaran (rpm) 6000 Torsi (Nm) 200 Pada putaran (rpm) 3750 Standar emisi Jerman EU3/D4 Standar emisi negara lain EU3 Konsumsi bahan bakar (liter) 6,9 Akselerasi 0-100 km/h (detik) 9,7 Vmax (km/h) 218


4. Data Teknis Mesin N42

47


BAB V

VANOS GANDA

5.1 Pengertian Vanos secara umum

Vanos adalah suatu kombinasi sistem hidraulik dan mekanikal control cam

shaft yang diatur dengan sistem elektrik pada kendaraan yang menggunakan

engine management.

Sistem vanos berdasarkan pada pengaturan mekanisme yang dapat

memodifikasi posisi intake camshaft terhadap crankshaft. Vanos beroperasi

pada intake camshaft (poros nok) sesuai dengan putaran mesin dan posisi

throttle valve. Pada putaran mesin rendah, katup intake terbuka lebih lambat,

yang dapat memperbaiki kualitas idling dan lebih halus. Pada putaran

menengah pembukaan katup intake lebih cepat yang dapat menaikkan

kemampuan mesin dan konsumsi bahan bakar lebih efisien.

5.2 Vanos ganda

Sampai sekarang vanos hanya digunakan untuk mengatur poros nok

masuk, dengan dikenalkannya vanos ganda, penyetelan katup dapat dilakukan

pada kedua camshaft (intake and exhaust)

Mesin N42 mempunyai VANOS yang baru, kompak, dengan kipas tak

hingga untuk sisi intake dan sisi exhaust. Unit VANOS mudah dipasang dan

dilepaskan. Unit VANOS dirancang sebagai komponen penggerak rantai

terintegrasi dan dikencangkan ke masing-masing poros nok dengan baut

poros. Penyetelan timing katup telah dipermudah dengan unit VANOS baru,

48


karena unit VANOS dikunci pada basic setting oleh pin pengunci saat tidak

ada tekanan. Oleh karena itu, petunjuk reparasi harus diperhatikan dengan

seksama. Unit VANOS tidak dapat dibongkar lagi.

Gambar 12. Sensor posisi dan katup solenoid VANOS

Indeks Deskripsi Indeks Deskripsi1 Katup solenoid,

VANOS exhaust

3 Sensor poros,

exhaust2 Katup solenoid,

VANOS intake

4 Sensor poros nok,

intake

Gambar 13. Unit VANOS pada sisi exhaust

5.3 Fungsi dan konstruksi unit vanos ganda

49

1

2

3

4


Dalam bab ini akan dibahas mengenai fungsi dan konstruksi kontrol poros

nok bervariabel yang disingkat dengan vanos.

• Kontrol poros nok bervariabel ini berfungsi untuk menyetel timing sesuai

dengan beban dan putaran mesin. Dengan demikian penggolongan sudut

poros engkol yang mengarah sudut poros nok akan berubah.

Agar tenaga mesin optimal ketika kondisi berubah-ubah atau agak ekstrim,

maka timing untuk poros nok inlet dan poros nok outlet dapat disetel

secara bebas. Hal tersebut dapat dilakukan dengan bantuan VANOS

ganda.

Dengan demikian unit pengatur VANOS berfungsi untuk:

1. Meningkatkan torsi pada jangkauan putaran mesin sedang dan rendah

2. Menghasilkan gas residu yang lebih rendah saat putaran idle, dengan

pengurangan overlap pada katup akan menghasilkan jumlah gas residu

yang lebih rendah saat put idle.

3. Mengurangi kandungan NO pada gas buang, kandungan NO akan

berkurang melalui resirkulasi gas buang internal saat kisaran beban

parsial, hal ini akan mempercepat pemanasan converter katalitik,

mengurangi jumlah emisi yang belum diolah setelah start dengan

mesin dingin (cold start)

4. Mengurangi konsumsi bahan bakar dengan adanya vanos ganda, mata

katup di buka dan ditutup sesuai dengan kebutuhan mesin, sehingga

penggunaan bahan bakar akan menjadi lebih efektif dan efisien.

• Konstruksi unit VANOS ganda

50


- VANOS ganda menyetel poros nok inlet dan poros nok outlet

- Elemen VANOS pada kondisi aslinya dapat dikenali dengan jelas

Gambar 14. vanos dengan roda gigi sensor dan baut pengencang

VANOS ganda memilik sebuah elemen.

VANOS masing-masing untuk poros nok inlet dan poros nok outlet.

Dalam kondisi masih seperti semula, pada unit ini terdapat tanda “EIN IN”

dan “AUS OUT”

Gambar 15. Vanos Pada Sisi Intake Dengan Tanda

Perhatikan :

51


- Saat penggantian komponen, perhatikan no. suku cadang!

- Unit VANOS tidak lagi dapat dibongkar

Bila harus diganti, nomor komponen unit VANOS harus diperhatikan agar

tidak menimbulkan pemasangan yang salah. Karena di sini tidak terlihat

adanya perbedaan. Unit VANOS dipasang dengan sebuah baut poros pada

setiap poros nok.

Gambar 16. Penampang Unit VANOS

Gambar diatas merupakan gambar yang memperlihatkan konstruksi unit

VANOS. Unit VANOS terdiri atas komponen-komponen berikut ini:

1. Rumah dengan ring bergerigi

52


Gambar 17. Rumah dengan Ring Bergerigi

Rumah dengan ring bergerigi ini berhubungan dengan poros engkol

dengan perantara rantai timing / timing chain

2. Pelat depan

3. Pegas Torsi

Pegas torsi ini berfungsi untuk menahan momen putar nok

4. Pegas pengunci

Pegas pengunci berfungsi untuk menekan pin pengunci ke arah rotor

5. Pelat penahan

Pelat penahan berfungsi sebagai penahan pegas pengunci agar tidak

lepas dari dudukannya

6. Pin pengunci

Pin pengunci berfungsi untuk mengunci rotor agar tetap pada

dudukanya ketika unit VANOS tidak mendapat tekanan.

7. Rotor

53


Gambar 18. Rotor

Rotor berfungsi untuk merubah posisi poros nok ke arah maju

(advance) atau mundur (retard) apabila unit VANOS mendapat

tekanan dari jalur tekanan A (11) maupun dari jalur tekanan B (12).

Rotor mempunyai sebuah celah untuk mengunci pin pengunci (6)

tanpa memberi tekanan.

Poros nok dibautkan pada rotor, jadi jika rotor berubah posisi karena

mendapat tekanan, maka timing katup juga akan disetel dalam setelan

dasar, pin pengunci terpasang pada posisi penguncian sehingga ikatan

antara ring bergerigi dengan rotor sangat kuat. Dengan demikian,

pemasangan dan pembongkaran menjadi lebih mudah.

Gambar 19. Unit VANOS

8. Pelat belakang

54


9. Bilah sayap

Bilah sayap berfungsi sebagai penyekat antara jalur tekanan A dan

jalur tekanan B pada rumah dengan ring bergerigi (1)

10. Pegas

Pegas berfungsi untuk menekan bilah sayap ke rumah dengan ring

bergerigi (1)

11. Jalur tekanan A

Berfungsi sebagai jalur suplai oli

12. Jalur tekanan B

Berfungsi sebagai jalur suplai oli

Gambar 20. Poros Nok dengan Lubang Suplai Vanos

55

13


Gambar 21. Penampang melalui Poros Nok pada koneksi ke VANOS

Indeks Deskripsi Indeks Deskripsi11 Jalur tekanan A 13 Seal kait12 Jalur tekanan B

Seal kait (13) penting untuk suplai oli unit VANOS. Seal harus

dipasang untuk memastikan fungsi VANOS yang sempurna. Ring seal

kait (ring plastik) dirancang sebagai ring-O terbuka dengan kait pada

kedua ujungnya, yang saling mengait.

5.4 Prinsip Kerja VANOS Ganda

Gambar 22. Penampang unit VANOS

Indeks Deskripsi Indeks Deskripsi1 Rumah dengan roda gigi

mahkota

7 Rotor

2 Pelat depan 8 Pelat belakang

56


3 Pegas torsi 9 Bilah sayap4 Pegas pengunci 10 Pegas 5 Pelat penahan, pegas

pengunci

11 Jalur tekanan A

6 Pin pengunci 12 Jalur tekanan B

Gambar di atas menampilkan penampang unit VANOS. Rotor (7)

dibautkan pada poros nok. Rantai timing menghubungkan poros engkol

dengan rumah unit VANOS (1). Pada rotor (7) dipasang pegas (10) yang

berfungsi menekan bilah sayap (9) ke rumah. Rotor (7) mempunyai sebuah

celah untuk mengunci pin pengunci (6) tanpa memberi tekanan. Jika sekarang

katup solenoid akan memindahkan tekanan oli ke unit VANOS, pin pengunci

(6) ditekan lagi, dan VANOS akan dilepaskan dari penyetelan. Tekanan oli

mesin yang diberikan pada jalur tekanan A (11) sekarang menekan bilah

sayap (9) dan rotor (7) ke posisi lain. Karena poros nok dibautkan pada rotor,

maka timing katup juga akan disetel. Saat katup solenoid VANOS berganti,

maka tekanan oli yang diberikan pada jalur tekanan B (12) akan

menggerakkan rotor (7) kembali ke posisi awalnya. Pegas torsi (3) bereaksi

terhadap torsi poros nok

57


Gambar 23. Diagram Timing N42

5.4.1 Cara Kerja Penyetelan VANOS

Gambar 24. Diagram Sistem Penyetelan VANOS

Indeks Deskripsi Indeks Deskripsi1 Unit VANOS, tampak

atas

6 Oli mesin dari pompa

oli2 Unit VANOS, tampak

samping

7 Oli mesin dari pompa

oli 3 Lubang hidraulik pada

poros nok, jalur tekanan

B

8 Jalur tekanan A

58

98

88

10


4 Katup solenoid 9 Jalur tekanan B5 Pompa oli, mesin 10 Saluran balik, tangki

di kepala silinder Gambar di atas merupakan gambar diagram sistem penyetelan

VANOS adapun cara kerja penyetelan vanos adalah sebagai berikut:

1. Katup solenoid diaktifkan oleh DME (Digital Motor Electronic)

sesuai dengan putaran mesin. DME menerima informasi mengenai

putaran mesin dari sensor crank shaft (poros engkol). Perputaran

mesin di deteksi oleh sensor crank shaft, kemudian diinformasikan

ke DME dan DME mengaktifkan kutup solenoid.

2. Pompa oli memompa oli mesin menuju katup solenoid, kemudian

dari katup solenoid, oli tersebut akan diteruskan menuju jalur

tekanan A.

3. Karena jalur tekanan A mendapat tekanan, maka akan mendorong

pin pengunci ke arah bawah dan menekan bilah sayap.

4. Oli pada jalur tekanan B akan terdorong keluar dari unit Vanos

karena mendapat tekanan dari bilah sayap, oli pada jalur tekanan B

keluar menuju ke katup solenoid, oli dari katup solenoid akan

mengalir kembali ke tangki. Tangki ini dirancang sebagai saluran

oli di kepala silinder yang mengarah ke atas menuju ruang poros

nok.

5. Karena pin pengunci terdorong ke bawah dan bilah sayap

terdorong oleh oli dari jalur tekanan A maka rotor akan berubah

posisi karena rotor dibaut menjadi satu dengan poros nok, maka

59


apabila rotor bergerak berubah posisi, poros nok juga ikut berubah

sehingga timing katup juga akan disetel.

5.4.2 Cara Kerja Penyetelan Vanos Kembali ke Posisi Semula

Gambar 25. Diagram sistem reset VANOS pada sisi exhaust

Indeks Deskripsi Indeks Deskripsi 1 Unit VANOS,

tampak atas

6 Saluran balik oli mesin di

kepala silinder2 Unit VANOS,

tampak samping

7 Tekanan oli mesin dari

pompa oli 3 Lubang hidraulik

pada poros nok

8 Jalur tekanan A

4 Katup solenoid 9 Jalur tekanan B5 Pompa oli, mesin 10 Saluran balik, tangki di

kepala silinder

60

98

88

10


Langkah kerja penyetelan vanos ke posisi semula dapat diketahui

dengan melihat gambar di atas, yaitu sebagai berikut:

1. Katup solenoid diaktifkan oleh DME sesuai dengan informasi yang

diterima dari sensor crank shaft

2. Pompa oli memompa oli menuju ke katup solenoid, kemudian

diteruskan menuju jalur tekanan B pada poros nok dan unit Vanos.

3. Oleh karena jalur tekanan B mendapat tekanan, maka akan

menekan bilah sayap

4. Oli yang ada pada jalur tekanan B akan terdorong keluar dai unit

Vanos menuju poros nok lalu ke katup solenoid melalui jalur

tekanan B, kemudian menuju ke saluran balik, tangki di kepala

silinder.

5. Oleh karena kejadian di atas, maka rotor akan berubah ke posisi

awal, karena rotor berubah ke posisi awal, maka poros nok juga

ikut berubah pada posisi awal demikian juga dengan timing katup.

Dan posisi rotor di pertahankan oleh pin pengunci.

5.5 Pengaturan Vanos Ganda

Bagian ini membahas tentang sistem pengontrol VANOS secara elektronik

5.5.1 Komponen pengatur vanos ganda

Komponen pengatur vanos ganda antara lain:

1. Sensor poros nok sisi inlet dan sisi outlet

Sirkuit kontrol untuk pengontrolan vanos terdiri dari sebuah sensor

poros nok inlet dan outlet

61


Gambar 26. Sensor Poros Nok, DME, Katup Solenoid, Vanos

Sensor poros nok inlat maupun outlet akan mencatat posisi poros

nok dengan bantuan roda pelat dengan celah yang berbeda yang

terpasang pada poros nok. Sensor poros nok ini bekerja

berdasarkan hall effect.

Hall effect

Medan magnet akan dihasilkan oleh magnet permanen pada

sensor. Pada medan magnet ini, terdapat sebuah konduktor yang

dialiri arus. Pada konduktor akan timbul tegangan elektris yang

arahnya tegak lurus terhadap arus dan medan magnet. Besarnya

tegangan elektris ini dipengaruhi oleh kekuatan medan magnet.

Karena roda sensor poros nok dengan celah yang berbeda dapat

berputar pada sensor, maka besarnya medan magnet pada sensor

akan berubah-ubah, maka dengan itu gerigi dan celah pada roda

sensor dapat dideteksi melalui tegangan dari sensor.

62


Sensor poros nok ini dibutuhkan untuk memberikan informasi

kepada DME mengenai posisi poros nok, yang nantinya akan

digunakan untuk menjalankan sistem injeksi sekuensi penuh

(injeksi bahan bakar dilakukan pada setiap silinder secara optimal

pada titik pengapian tertentu)

Vanos ganda memerlukan informasi umpan balik posisi poros nok

yang aktual untuk melakukan.

Melalui sensor poros nok yang terdapat di sisi inlet dan outlet,

posisi poros nok yang tepat akan dikirim ke ME9.2. dalam hal ini

sensor poros nok juga berfungsi sebagai sensor nilai aktual.

2. Katup solenoid vanos pada sisi inlet dan outlet

Vanos dapat digerakkan secara hidraulik. Katup solenoid pada

sirkuit kontrol hidraulik akan menerima sinyal digital dari

elektronik mesin. Katup akan membuka beberapa kanal oli

berdasarkan sinyal yang ada. Kemudian tekanan oli akan menyetel

vanos dan timing.

Katop solenoid vanos merupakan katup proporsional 4/3 way.

Katup solenoid dipasang pada kepala silinder dan terhubung

melalui jalur di kepala silinder dengan poros nok dan unit vanos.

Saluran oli melintasi kepala silinder dan poros nok.

63


Gambar 27. Katup Solenoid Vanos

Katup solenoid ditutup dengan ring-O (lihat panah). Katup

solenoid dikencangkan pada kepala silinder dengan bantuan pelat

penahan (ditekan pada kepala silinder dengan daya minimal 300N).

pelat penahan tidak boleh berubah bentuk. Perhatikan petunjuk

reparasi dengan seksama.

3. Unit kontrol mesin/DME (Digital Motor Electronic)

DME(Digital Motor Elektronik) merupakan suatu unit kontrol

yang sangat besar sekali pengaruhnya terhadap kinerja mesin,

karena bila DME ini rusak, maka engine sama sekali tidak akan

bisa bekerja dengan baik, DME disini sebagai otak mesin yang

Digital Motor Elektronik

akan memproses segala sinyal sensor yang masuk ke dalamnya,

dan kemudian diolah sesuai dengan program dan hasilnya

dikeluarkan ke komponen mesin yang bekerja misalnya untuk

64


pengaktifan Disa, penyemprotan injector, waktu penyalaan busi,

dan lain-lain.

Setelan vanos yang benar akan dihitung oleh ME9.2 (tergantung

dari putaran mesin dan beban). Elektronik mesin akan

mengaktifkan katup solenoid vanos. Elektronik mesin di sini juga

berfungsi sebagai sensor nilai nominal dan pembanding.

Dalam hubungannya dengan vanos ganda, DME berfungsi untuk

mengaktifkan katup solenoid vanos sisi inlet maupun outlet. Dan

juga untuk menyimpan memori kesalahan pada unit vanos apabila

ada kerusakan dalam sistem vanos, yang nantinya akan

ditampilkan pada instrumen cluster

5.6 Toleransi Antara Kontrol Langkah Katup Variabel Penuh Dan Vanos

Ganda

• Kontrol langkah katup variabel penuh (valvettronic)

Kontrol langkah katup variabel penuh digunakan sebagai pengontrol masa

udara

Gambar 28. Valvetronic

65


Melalui kontrol langkah katup dengan variabel penuh, penampang langkah

katup inlet dan (dalam kondisi tertentu) waktu bukaan dapat diatur

sehingga massa udara yang terhisap dapat diatur. Hal ini akan diuraikan

secara lebih tepat di modul yang lain. Dengan bantuan elektronik mesin,

kombinasi kontrol langkah katup bervariabel penuh ini dapat

mengoptimalkan kontrol mesin segala kondisi operasional.

Gambar 29. Vanos

• Vanos

Vanos pada dasarnya digunakan sebagai pengontrol timing katup

Vanos (juga dalam kondisi tertentu) mampu menyetel waktu bukaan dan

penutupan katup di sisi inlet dan outlet yang diukur dari sudut poros

engkol.

• Contoh kombinasi langkah katup variabel penuh dan setelan vanos

Anda akan melihat tiga contoh mengenai kombinasi yang berbeda dan

setelan vanos

Vanos variabel, langkah katup 0,3 mm

66


Gambar 30. Vanos Variabel, Langkah Katup 0,3 mm

Jika langkah katup minimum, maka waktu bukaan hanya berlangsung

singkat sehingga mass udara yang terhisap sedikit.

VANOS variabel, langkah katup 6,3 mm

Gambar 31. Vanos Variabel, Langkah Katup 6,3 mm

Makin besar langkah katup berarti semakin panjang waktu bukaan dan

semakin besar massa udara yang terhisap.

VANOS variabel, langkah katup 4 mm

67


Gambar 32. Vanos Variabel, Langkah Katup 4 mm

Kombinasi antara kontrol langkah katup bervariabel penuh dengan

VANOS ganda dinamakan dengan valvetronic. Valvetronic merupakan

sistem yang tepat untuk menghemat bahan bakar dengan tanpa harus

mengurangi kinerja dan kedinamisan mesin.

5.7 Sistem Kelistrikan Vanos Ganda

68


Gambar 33. Diagram Kelistrikan Pengaktifan Solenoid Vanos

Dari gambar di atas maka akan dapat kita ketahui aliran arus listrik

pengaktifan solenoid vanos (vanos inlet / outlet valve). Adapun aliran listrik

tersebut adalah :

1. Arus listrik dari batteray 30 A keluar menuju sekring no 4 (F4 30 A)

2. kemudian arus listrik tersebut di teruskan ke vanos inlet valve dan vanos

outlet valve. Apabila tidak ada signal dari DME, maka arus stand by di

vanos inlet / outlet (solenoid)

3. Setelah DME mengirimkan sinyal output ke solenoid vanos sesuai dengan

sinyal input yang diterima dari sensor cam shaft dan cranik shaf, maka

pembukan solenoid vanos diatur sesuai dengan kebutuhan.

69Camshaft sensor 2


Gambar 34. Diagram Kelistrikan Sensor Cam Shaft

70


Gambar 35. Diagram Kelistrikan Sensor Crank Shaft

5.8 Prosedur Penggantian Inlet Vanos maupun Outlet Vanos

Langkah kerja penggantian inlet vanos maupun outlet vanos adalah

sebagai berikut :

Persiapan Special Service Tool (SST) yang akan digunakan

SST yang digunakan untuk melepas / memasang vanos inlet maupun

vanos outlet adalah sebagai berikut …..

1. Plug Mandrel

71


Gambar 36. Plug Mandrel

Plug mandrel ini digunakan untuk mengunci fly wheel pada posisi

TMA (Titik Mati Atas)

No SST : 11 9 190

2. Gauge / Penguji Ukuran Camshaft

Gambar 37. Gauge / Penguji Ukuran Camshaft

Digunakan untuk > mengunci camshaft pada posisi TMA SST ini

terdiri dari atas :

a. Gauge (11 9 291)

b. Gauge (11 9 292)

c. Screw (11 9 293)

3. Spaner

72


Gambar 38. Spaner

Digunakan untuk : memutar-mutar Camshaft

No SST: 11 9 270

4. Chain Tensioner

Gambar 39. Chain Tensioner

Fungsi : untuk menyetel kekencangan timing chain

No SST : 11 9 340

Terdiri atas : 1. Screw (11 9 341)

2. Spiner (11 9 342)

5. Gauge / Penguji ukur Vanos Inlet dan Outlet

Gambar 40. Penguji Ukur Vanos Inlet dan Outlet

73


Fungsi : untuk menepatkan vanos inlet dan outlet pada dudukannya

dan juga pelat sensor camshaft.

No SST : 11 9 350

Lepas Semua coil pengapian dan businya

Lepas cover silinder head

Melepas motor actuator poros eksenter

Lepaskan mur.

Gambar 41Perhatian !Gerigi pada poros motor eksenter dan gerigi pada motor aktuator tidak boleh rusak.Putar poros (1) ke arah kanan dan secara bersamaan tarik motor aktuator di belakang.Catatan :Bila motor aktuator rusak dan macet. Putar poros (1) motor aktuator secara hati-hati dengan tang yang cocok namun jangan sampai merusak poros eksenter

Gambar 42

Melepas vanos inlet maupun outlet diterangkan melalui gambar

Melepas

74


Putar mesin pada baut poros ke arah putaran sampai ke posisi TMA pengapian silinder 1.Poros nok hisap:Catatan :Dua bidang yang sama untuk mengunci poros nok memiliki lengkungan di sisi atas dan bidang datar di sisi bawah.Dalam posisi TMA pengapian silinder 1, lengkungan pada dua bidang yang sama mengarah ke bagian atas poros silinder.

Gambar 43

Poros nok buang:Catatan:Dua bidang yang sama untuk mengunci poros nok memiliki lengkungan di sisi atas dan bidang datar di sisi bawah.Dalam posisi TMA pengapian silinder 1 - lengkungan pada dua bidang yang sama mengarah ke bagian atas poros silinder.Perbedaan lain pada poros nok outlet:Dalam posisi TMA pengapian silinder 1,lubang (1) poros nok buang mengarah ke manifol buang.

Gambar 44

Catatan:Lubang inspeksi atau posisi TMA berada di atas sisi inlet dan dibagian bawah motor starter.Agar Lebih mudah dijangkau: Lepaskan klip kabel di area lubang inspeksi dan tekan ke samping.Putar mesin pada baut poros dan kencangkan roda-gaya dengan SST 119190 di posisi TMA pengapian silinder 1.

Gambar 45

Hanya transmisi otomatis Tampilan gambar tanpa transmisi otomatis.Perhatian!

75


Pada mesin dengan transmisi otomatis, tepat sebelum lubang inspeksi (1) untuk posisi TMA terdapat sebuah lubang besar (2) yang sering dianggap sebagai lubang inspeksi. Jangan sampai tertukar.Jika roda gaya telah dikencangkan pada lubang yang benar (1) dengan SST 11 9 190 , maka mesin tidak dapat lagi digerakkan pada baut poros.

Gambar 46Perhatian!Pada saat mesin dimatikan hiasanya unit penyetel sisi inlet dan outlet akan terkunci pada posisi awal. Situasi yang mungkin terjadi namun. jarang sekai! adaiah di mana posisi awal ini tidak dapat dicapai dan poros nok tetap dapat terus diputar dalam kisaran penyetelan unit penyetel. Untuk menghindari kesalahan penyeteian timing katup, maka penguncian unit penyetel harus di periksa dan jika perlu, kunci dengan memutar pada poros nok.

Memeriksa penguncian unit penyetel hisap pada posisi awal:Pasang dengan SST 119 270 pada poros nok hisap dan usahakan untuk memutar poros nok hisap dengan hati-hati ke arah yang berlawanan dengan arah putaran.Jika poros nok buang dan unit penyetel outlet tidak terhubung dengan baik, putar poros nok hisap semaksimal mungkin ke arah yang berlawanan dengan arah putaran.unit penyetel inlet akan terkunci di posisi awal, jika poros nok hisap terhubung dengan unit penyetel inlet dengan baik.

Memeriksa penguncian unit penyetel buang pada posisi awal:Pasang pada dua bidang yang sama untuk poros nok buang dan usahakan untuk memutar poros nok buang dengan hati-hati ke arah putaran.Jika poros nok buang dan unit penyetel buang tidak terhubung dengan baik, putar poros nok buang ke arah putaran semaksimal mungkin.Unit penyetel outlet akan terkunci di posisi awal, jika poros nok buang terhubung dengan unit penyetel inlet dengan baik.

76

Gambar 47

Gambar 48


Perhatian!

Jika unit penyetel inlet dan outlet poros nok "tidak" dapat dikunci seperti yang

disebutkan, berarti unit penyetel rusak dan harus diganti.

Kendurkan baut unit penyetel outlet dan

inlet.

Pasang SST 119 292 pada poros nok hisap dan luruskan pada poros nok hisap sampai SST terpasang rapat pada kepala silinder

Letakkan SST 119 291 pada poros nok buang. Putar kembali SST 119 293.Tahan poros nok hisap dengan SST 119 291 sampai terpasang rapat pada kepala silinder.

Pasang baut dan kencangkan SST 119

291 pada kepala silinder

77

Gambar 49

Gambar 50

Gambar 51


Kencangkan SST 119 293 dengan tangan sampai bertopang di atas SST 119 292 Pasang baut dan kencangkan SST 119 292 pada kepala silinder.

Lepaskan piston untuk penegang rantai

Buka baut unit penyetel outlet

Lepaskan unit penyetel outlet (1) dengan

gerigi sensor (3)

78

Gambar 52

Gambar 53

Gambar 54

Gambar 55


Buka baut unit penyetel hisap

Lepaskan unit penyetel inlet (2) dengan

gigi sensor (3)

Memasang Perhatian !Jangan sampai tertukar:Unit penyetel outlet dan inlet berbeda.Varian mesin yang berbeda memiliki kisaran penyetelan yang berbeda pula.Jika unit penyetel outlet dan inlet tertukar atau pemasangan unit penyetel outlet dan inlet diapasang pada varian mesin lain, maka hal ini akan menimbulkan kerusakan mesin.1. Unit penyetel outlet (1) diberi tanda

dengan AUS dan EX2. Unit penyetel inlet (2) diberi tanda

dengan EIN dan IN

Catatan :

79

Gambar 56

Gambar 57

Gambar 59

Gambar 58


Posisi unit penyetel outlet (2) untuk rantai timing dapat dipilih secara bebas.Angkat rantai timing dengan alat tegangan.Catatan : Gerigi sensor (3) untuk sisi outlet dan inlet sama.Pasang gerigi sensor (3) pada unit penyetel outlet (2) dan masukkan secara bersama-sama.

Ganti baut

Pasang baut unit penyetel outlet dan

kencangkan.

Catatan : Posisi unit penyetel outlet (1) untuk rantai timing dapat dipilih secara bebas.Angkat rantai timing dengan alat tegangan.Catatan : Gerigi sensor (3) untuk sisi outlet dan inlet sama.Pasang gerigi sensor (3) pada unit penyetel outlet (1) dan masukkan secara bersama-sama.

Ganti baut

Pasang baut unit penyetel outlet dan

kencangkan

80

Gambar 60

Gambar 61

Gambar 62


Catatan :

Gambar menunjukkan tampilan skematis.Perhatian !Jangan sampai salah pasang!Tekan rel penegang (1) dengan tangan berlawanan arah dari rantai timing dan pastikan agar rantai timing dimasukkan ke rel penegang (1).

Pasang SST 11 9 340 pada kepala silinder dan pasang baut penyetel dengan tangan pada rel penegang, namun rantai timing jangan dikencangkan dahulu.

Pasang SST 11 9 350 seperti yang

diperhatikan dalam gambar.

Luruskan lubang pemasang gerigi sensor

dengan pin penyesuai pada SST 11 9

350.

Kencangkan gerigi sensor dengan SST

11 9 350

Bautkan SST 11 9 350 dengan kepala

silinder.

81

Gambar 63

Gambar 64

Gambar 65

Gambar 66


Kendurkan baut (1) unit penyetel oulet sekitar setengah putaran.Kencurkan baut (2) unit penyetel inlet sekitar setengah putaran.Pasang kunci sok pada baut (1 dan 2) dan kencangkan dengan tangan.

Pasang rel penegang dengan memutar

baut penyetel dengan menggunakan SST

00 9 250 atau kunci torsi konvenxional

sekitar 0,6 Nm.

Kencangkan buat (1) unit penyetel outlet.

Torsi pengencangan 11 36 16AZ

82

Gambar 67

Gambar 68

Gambar 69

Gambar 70


Kencangkan baut (2) unit penyetel inlet.

Torsi pengencangan 11 36 16AZ

Lepaskan SST 11 9 350

Kendurkan SST 11 9 340 dan lepaskan.

Catatan:Untuk pemeriksaan selanjutnya pada timing katup maka penegang rantai asli harus dipasang.Pasang piston untuk penegang rantai

83

Gambar 71

Gambar 72

Gambar 73

Gambar 74


Lepaskan SST 11 9 291 dan 11 9 292

dari poros nok.

Tarik SST 11 9190 kembali, sampai roda gaya tidak lagi terpasang pada posisinya.Putar mesin pada baut poros dua kali ke arah putaran sampai mesin kembali berada pada posisi TMA pengapian silinder 1.Kencangkan roda-gaya dengan SST 11 9 190 pada posisi TMA pengapian silinder 1.Perhatian !Perhatikan lubang inspeksi pada transmisi otomatis.

Pasang SST 119 292 pada poros nok hisap dan periksa setelan timing katup.Catatan:Timing telah disetel dengan benar, jika SST 119 292 terpasang rapat pada kepala silinder atau menonjol hingga 0,5 mm ke sisi hisap.

Putar kembali SST 11 9 293 .Pasang SST 119 291 pada poros nok buang dan periksa setelan timing katup.Catatan:Timing katup sudah disetel dengan tepat jika SST 11 9 291 terpasang rapat pada

84

Gambar 76

Gambar 77

Gambar 75


kepala silinder atau dinaikkan sampai 1,0 mm ke sisi inlet

Lepas semua SST yang tadi terpasang Pasang motor aktuator poros eksenter.

Petunjuk pemasangan motor aktuator poros eksenter :Ganti seal (1).Pasang motor aktuator sampai koneksi (2) untuk hubungan konektor berada di atas.

Petunjuk pemasangan Putar poros (1) ke arah kiri dan secara bersamaan pasang motor aktuator sampai motor penyetel berada pada braket bantalan.

Petunjuk pemasangan Pasang mur dan kencangkan

Pasang tutup kepala silinder

85

Gambar 78

Gambar 79

Gambar 80

Gambar 81


Pasang kembali komponen mesin yang telah dilepaskan.

5.9 Melepas dan memasang / mengganti kedua katup solenoid Vanos

Lepaskan tutup intake Buka penguncian konektor katup solenoid (1 dan 2) dan lepaskan.Buka baut dan penahan (3). Lepaskan katup solenoid (1 dan 2).Catatan:Katup solenoid (1) mengontrol unit penyetel sisi outlet.Katup solenoid (2) mengontrol unit penyetel sisi inlet.Petunjuk pemasangan:Periksa apakah penahan (3) mengalami deformasi ganti jika perlu.

Petunjuk pemasangan:Bersihkan bidang perapatan (1) pada kepala silinder.

Petunjuk pemasangan: Ganti ring-O (1 dan 2) pada katup solenoid (3)

Petunjuk pemasangan:Pastikan posisi pemasangan penahan telah benar.Pasang dan kencangkan baut.Pasang kembali tutup intake.

86

Gambar 82

Gambar 83

Gambar 84

Gambar 85


5.10Troubleshooting Vanos Ganda

Berikut ini akan diuraikan mengenai troubleshooting pada sistem vanos

ganda BMW tipe 318 i / E46 / N42. troubleshooting tersebut antara lain :

1. Vanos Jamming

Penyebab : Mobil jarang atau tidak pernah di pakai, sehingga

menyebabkan katup macet dan terjadi vanos

jamming (lompatan)

Efek : mesin bekerja tidak normal/pincang dan lampu

indikator mesin menyala

Cara pemeriksaan : menggunakan DIS Plus

Cara memperbaiki : mesin dihidupkan sampai beberapa menit,

dengan cara seperti ini maka mesin yang tadinya pincang akan kembali

lagi pada kerja yang normal.

2. Solenoid vanos inlet / outlet rusak

Penyebab : - faktor usia

- salah dalam pemasangan

Efek : vanos tidak bekerja sehingga mesin pada put

menengah dan put tinggi tidak ada tenaga dan juga

mengakibatkan kinerja mesin tidak normal

(pincang) dan lampu indikator mesin nyala.


Cara memperbaiki : ganti solenoid vanos yang rusak dan perhatikan

cara pemasangan yang benar

87


3. Sensor cam shaft inlet / outlet rusak

Penyebab : faktor usia

Efek : mesin pincang/bekerja tidak normal, lampu

indikator mesin akan nyala

Cara pemeriksaan : dengan menggunakan DIS Plus

Cara memperbaiki : ganti sensor cam shaft yang rusak

4. Sensor crank shaft rusak

Penyebab : faktor usia

Efek : mesin pincang, lampu indikator mesin akan

menyala


Cara memperbaiki : ganti sensor crank shaft

5. DME rusak

Penyebab : - PCBnya kena air

- Faktor usia

Efek : - Apabila kerusakannya tidak terlalu parah, maka

akan mengakibatkan mesin pincang dan gambar

mesin pada instrumen indikator akan menyala

- Jika kerusakannya parah, maka efeknya mesin

tidak dapat lagi dihidupkan (mogok)


Cara memperbaiki : ganti kontrol unit DME

88


6. Vanos rusak

Penyebab : salah ketika pemasangan

Efek : - mesin pincang

- tidak ada tenaga waktu akselerasi

- lampu indikator mesin pada instrumen cluster

akan menyala

Cara pemeriksaan : melepas kover klep dan memasangkan SST vanos

(11 9 350) apabila SST tersebut dipasang pada

dudukannya dan tidak tepat, maka pemasangan

vanos tersebut juga tidak tepat dan ini

mengakibatkan vanos rusak.

Cara memperbaiki : ganti vanos inlet maupun yang outlet

NB: Pada sistem vanos ganda, jarang sekali terjadi kesalahan/kerusakan

apabila waktu pembongkaran dan pemasangannya sesuai dengan

SOP

5.10Menentukan Kesalahan Dengan DIS Plus

DIS Plus merupakan salah satu alat yang sangat penting sekali dalam

membantu kerja mekanik untuk menentukan kesalahan pada mobil BMW.

Dengan alat ini, maka kerusakan yang berhubungan dengan elektronik

mesin dapat diketahui dengan mudah, cepat dan tepat.

89


Gambar 86. DIS Plus

Berikut ini akan diuraikan tentang bagaimana cara mendiagnosis mobil

BMW tipe 318 i / E46 / N42 dengan menggunakan DIS Plus.

1. Pertama-tama kita buka tutup soket diagnosis yang terdapat pada mobil

BMW tipe 318 i / E 46 / N42 di sebelah ruang kemudi bagian bawah.

Gambar 87. Soket Diagnosis

Kemudian pasang head diagnosis pada soket ini, putar kunci kotak pada

posisi on atau mesin dihidupkan.

2. Pada layar DIS Plus kita pilih menu diagnosis dan selanjutnya kita

memilih seri dan tipe mobil BMW. Dalam hal lini kita akan memilih seri

3 dan E 46 pada tipenya.

90

O

In cover of right footwell


Gambar 88. Memilih Seri Dan Tipe Bmw

3. Pada beberapa tipe BMW ada yang tidak dapat diidentifikasi secara

otomatis, maka kita harus memilih secara manual tipe tersebut.

Gambar 89. Memilih Secara Manual

4. Selanjutnya pada layar DIS Plus akan muncul tampilan sebagai berikut:

91

318i_N42_SAL

EJ90857


Gambar 90. Diagnosis Awal

Kemudian kita pilih quick test pada layar monitor sebelah kanan bawah

dengan mouse. Setelah menu quick tes ditekan, maka DIS Plus akan

mengidentifikasi kesalahan-kesalahan pada mobil tersebut. Apabila ada

kesalahan maka di beri tanda (x) dan tanda (I) apabila tidak ada

kesalahan/kerusakan.

5. Selanjutnya apabila terdapat kesalahan pada mobil tersebut, kita

lanjutkan mendiagnosis dengan menekan tombol panah kanan untuk

melaksanakan tes schedule. Pada layar ini kode kesalahan akan

ditampilkan secara umum beserta uraian singkat mengenai komponen

yang mengalami kerusakan.

92


Gambar 91. Tampilan Tes Schedule

6. Untuk mengetahui secara mendetail mengenai kesalahan tersebut,

selanjutnya kita pilih dan klik menu fungsion selection (no.2 dari kanan

bawah)

Gambar 92. Tampilan Fungsi Unit kontrol

Gambar tampilan fungsi unit kontrol dengan kode kesalahan yang

dipilih kemudian akan muncul tampilan seperti gambar diatas, untuk

mengetahui dengan memilih dan mengecek read fault memory pada

tampilan tengah. Untuk mengetahui secara lebih jelas lagi mengenai

kapan kesalahan tersebut pertama kali terjadi, kegiatan mana yang salah,

93


dan seberapa parah, maka kita klik/pilih kesalahan pada layar paling

kanan dan hasilnya akan ditampilkan pada layar bagian bawah.

7. Untuk keluar dari proses diagnosis, kita pilih menu keluar, lalu pilih

cancel, kemudian masukkan no rangka mobil yang tadi kita diagnosis

dan pilih ok.

8. Matikan mesin, cabut head diagnosis dari soket diagnosis yang terdapat

pada mobil dan tutup kembali tutup soketnya.

9. Kembalikan head diagnosis ke tempat semula.

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Setelah penulis mempelajari sistem vanos ganda pada BMW tipe 318 i/

E46 / N42 secara keseluruhan, maka penulis dapat mengambil bebrapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Vanos ganda dapat meningkatkan kinerja mesin

2. Dengan adanya vanos ganda maka penggunaan bahan bakar lebih efektif

3. Pemasangan dan pembongkaran lebih mudah daripada singel vanos

4. Waktu penginjeksian lebih tepat

5. Perawatannya mudah

6. Dalam pembongkaran maupun pemasangan double vanos harus sesuai

dengan SOP

6.2 Saran-saran

94


Agar sistem vanos ganda selalu bekerja dengan baik, maka perlu

adanya perawatan dan pengontrolan. Apabila timbul kelainan sedikit pada

mesin, langsung saja segera bawa ke bengkel resmi BMW untuk segera

dianalisa dengan menggunakan DIS Plus. Ini diperlukan sekali karena apabila

kesalahan yang sedikit itu dibiarkan, maka dikhawatirkan akan menjalar ke

komponen lain yang tidak rusak. Analisa secara dini tadi, salah satunya untuk

menghindari kerusakan yang lebih parah pada mesin.

Penulis mempunyai beberapa saran yang dapat berguna bagi para

customer dan pemilik mobil BMW tipe 318 i / E46 / N42 yang di dalam mobil

tersebut terdapat vanos ganda. Agar sistem vanos ganda tetap awet dan tahan

lama, penulis mempunyai beberapa saran. Sran-saran tersebut antara lain:

a. Periksalah mobil BMW anda ke bengkel resmi BMW secara berkala

b. Periksalah mobil BMW anda ke bengkel resmi BMW, apabila timbul

kelainan / gejala-gejala kerusakan terutama pada bagian mesinnya.

c. Gunakan selalu pelumas yang mutunya bagus, karena pelumas juga

mempengaruhi kinerja sistem vanos ganda.

d. Gunakan selalu spare part asli BMW

e. Bagi para mekanik agar memperhatikan SOP yang berlaku apabila

melakukan pekerjaan yang berhubungan dengan sistem vanos ganda

utamanya.

6.3 Prakata Penutup

Alhamdulillahi rabbil ‘alamin

95


Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas segala berkah, rahmat,

dan hidayah-Nya, kita semua diberikan kesempatan untuk hidup hingga saat

ini dalam kondisi yang sehat wal ‘afiat. Serta puji dan syukur penulis

panjatkan kehadirat Allah SWT atas karunia-Nya, sehingga laporan ini dapat

terselesaikan dengan baik.

Semoga laporan ini dapat menambah pengetahuan secara bermanfaat

baik bagi penulis maupun pembaca.

Penulis mengucapkan terima kasih pada semua pihak yang telah

membantu penulis sehingga dapat terselesaikannya karya tulis ini. Apabila

dalam laporan ini ada kata-kata salah, penulis mohon maaf.

Wassalamulaikum warahmatullahi wabarakatuh.

96


DAFTAR PUSTAKA

BMW TIS (Technical and Information System)

BMW DIS (Diagnosis and Information System)

BWM SIP

97

bab 4-6

Documents