Teknologi Baru
A. Sistim Saab Combustion Control (Scc)
Sistim Saab Combustion Control (SCC) adalah suatu sistem kendali mesin yang baru yang dikembangkan untuk menurunkan pemakaian bahanbakar dan mengurangi emisi gas buang, tetapi tanpa merusak kinerja mesin. karena pencampuran bahan bakaryang kaya mengakibatkan gas buangan dari proses pembakaran, konsumsi bahan bakar dapat dikurangi sampai dengan 10 %, pada waktu yang sama dapat menurunkan emisi gas buang (Ultra Low Emission Vehicle Amerika itu 2 (ULEV2) persyaratan ini mulai berlaku tahun 2005. Dibandingkan dengan mesin-mesin sistem saab yang lain sistem ini mempunyai kinerja yang setara, dan meminimalisir emisi karbon monoksida dan hidrokarbon, dan akan potong emisi oksida nitrogen sampai 75 %.
Three Main Components
Sistim Saab Combustion Control (SCC) adalah sistim yang didasarkan pada suatu kombinasi injeksi langsung gasolin (bensin), dengan pengaturan waktu katup variabel dan celah bunga api.
Tidak seperti sistem injeksi langsung yang tersedia di pasar sekarang, sistim SCC menerapkan keuntungan injeksi langsung, tetapi tanpa gangguan perbandingan air-to-fuel yang ideal (dengan kata lain stoichiometric) yang penting bagi suatu pengubah katalitik three-way konvensional untuk melaksanakan dengan baik.
Komponen-komponen yang paling penting dari sistim SCC adalah:
1. Penyemperotan Bahanbakar Air-Assisted dengan Generator
Unit injektor dan busi terdapat dalam unit yang dikenal sebagai injektor busi (SPI). Bahan bakar disuntik secara langsung ke dalam silinder atas pertolongan angin kempaan. Dengan segera sebelum bahan bakar dinyalakan, suatu peledakan yang singkat dari udara menciptakan pembakaran di dalam silinder, yang membantu pembakaran dan memendekkan waktu pembakaran.
2. Pengaturan waktu Variabel katup
Sistim SCC menggunakan camshaft dengan variabel yang memungkinkan pembukaan dan penutupan katup masuk dan katup buang menjadi steplessly yang bervariasi. yakni membiarkan gas buang dicampur ke dalam udara pembakaran dalam silinder, keuntungan injeksi langsung adalah memelihara nilai stoichiometric di hampir semua kondisi operasi. Sampai dengan 70 % isi silinder selama pembakaran terdiri atas gas buang dengan proporsi yang tepat yang tergantung pada kondisi operasi umum.
3. Variabel Jarak elektroda dengan Energi Percikan Yang Tinggi
Variabel Jarak elektroda itu antara 1 dan 35mm. Percikan itu terjadi pada electroda yang berada dipusat injektor busi yang mana (celah elektroda yang ditetapkan dengan 35mm atau kepada dasar elektroda di piston). variabel Celah bunga api bersama dengan tembakan percikan energi bungah api yang tinggi (80mJ) penting karena dalam menyalakan satu campuran udara/fuel yang sangat minim dengan gas buang.

Pentingnya katalis
katalitik three-way yang dapat mengendalikan emisi. Selama operasi normal, catalyse bekerja sampai 99 % dari campuran kimiawi yang berbahaya dalam gas buang. Bagian dalam katalitik terdiri dari lubang yang sangat kecil, dndingnya dilapisi dengan katalisator logam-mulia (platina dan rodium). katalisator itu adalah terbagi menjadi tiga bagian. Logam-mulia berfungsi menyaring karbon monoksida mantel (CO), hidrokarbon (HC) dan oksida nitrogen (NOX) di dalam gas buang dan memungkinkan unsur pokok ini untuk bereaksi dengan satu sama lain sehingga produk akhir akan menjadi gas asam-arang (CO2), air (H2O) dan zat lemas (N2).
Kelemahan-kelemahan katalis
Meski katalis sangat efektif di dalam menetralkan unsur yang berbahaya di dalam gas buang, katalitik punya batasan-batasan tertentu. Untuk katalisator yang three-way secara penuh efektif, temperaturnya harus sekitar 400 ̊C.Sehingga katalisator tidak memiliki pengaruh kendali emisi yang cepat setelah mesin start awal (dingin) (konsep tergantung pada kondisi cuaca atau suhu lingkungan, tetapi di dalam konteks ini menandakan semua keadaan permulaan di mana temperatur dingin mesin di bawah 85 C derajat tingkat).
Lebih dari itu, proporsi oksigen yang cuma-cuma di dalam gas buang harus dijaga konstan. Jumlah dari oksigen, pada gilirannya, ditentukan oleh perbandingan udara/fuel di dalam silinder selama pembakaran. Perbandingan yang ideal adalah 1 bagian bahan bakar kepada 146 bagian-bagian udara (stoichiometric). Jika campuran itu lebih kaya, dengan kata lain jika proporsi bahan bakar adalah yang lebih tinggi, emisi karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon-hidrokarbon (HC) akan meningkat. Jika campuran itu lemah, dengan kata lain jika jumlah dari bahan bakar lebih sedikit, oksida nitrogen (NOX) emisi akan meningkat. katalitik tidak memiliki pengaruh di gas asam-arang (CO2) emisi, yang berbanding lurus kepada konsumsi bahan bakar. Semakin besar jumlah dari bahan bakar digunakan, maka semakin tinggi emisi gas asam-arang.
Sebagian besar perancangan motor bensin lebih sedikit emisi oleh karena itu dua sasaran hasil untuk mencapai pemakaian bahanbakar yang paling rendah, dan untuk memastikan bahwa katalisator bekerja maksimum selama waktu operasi. Ini adalah petunjuk yang telah diikuti di dalam pengembangan dari sistim SCC.
Injeksi Langsung
Dalam satu mesin dengan suatu sistim suntikan yang konvensional, gasolin itu disuntik ke dalam manifold, di mana campuran udara pembakaran dan ditarik ke dalam silinder. Tetapi bagian dari gasolin itu disimpan manifold masuk, dan lalu bahan bakar tambahan disuntik, terutama ketika mesin itu start awal/dingin, untuk memastikan jumlah bahan bakar yang perlu menjangkau silinder.
Injeksi langsung gasolin diluncurkan beberapa tahun yang lalu oleh beberapa produsen mobil (misalnya Mitsubishi) sebagai cara menurunkan konsumsi bahan bakar. Karena gasolin disuntik secara langsung ke dalam silinder, konsumsi bahan bakar dapat terkendali lebih teliti, dan jumlah bahan bakar yang disuntik hanyalah yang penting bagi proses setiap pembakaran. Dalam kasus-kasus yang demikian, seluruh silinder tidak diisi dengan satu campuran yang dapat menyalakan bahan bakar dan udara, dan cukup untuk campuran fuel/udar dekat kepada busi yang menyala. Sisa dari silinder itu diisi dengan udara.
NOx Yang Lebih Tinggi
Hal ini tergantung pada campuran fuel/air yang mengakibatkan pemakaian bahanbakar lebih rendah di bawah kondisi operasi tertentu, tetapi mustahil menggunakan suatu pengubah katalitik three-way konvensional untuk menetralkan emisi oksida nitrogen. Suatu katalitik yang khusus dengan “perangkap oksida nitrogen” harus digunakan sebagai gantinya.
Yang dibandingkan dengan katalitik three-way konvensional, konvertor-konvertor ini khusus mendapat sejumlah kerugian. Pada pokoknya, katalitik three-way lebih mahal, karena katalitik three-way mempunyai isi-isi logam mulia yang lebih tinggi. Lebih dari itu, temperatur katalitik three-way lebih sensitip dan kebutuhan pendinginan ketika di bawah muatan, yang biasanya dilaksanakan dengan menyuntik bahan bakar tambahan ke dalam mesin. Perangkap oksida nitrogen harus pula diperbaharui ketika penuh, dengan kata lain oksida nitrogen harus menyimpan/memindahkan, yang dilaksanakan oleh mesin itu yang sedang dijalankan dengan singkat di suatu campuran fuel/udara yang lebih kaya. pendinginan dan regenerasi Keduanya mempunyai pengaruh yang penting pada konsumsi bahan bakar.
Sebagai tambahan, katalitik khusus dari jenis ini bersifat sensitip kepada belerang, dan oleh karena itu mesin itu harus berjalan dengan bahan bakar yang berkadar belerang sangat rendah. proses desulphurizing Gasolin menyebabkan emisi gas asam-arang yang lebih tinggi dari instalasi penyulingan.
Injeksi Langsung dan Stoichiometric
Di dalam mengembangkan sistim SCC, insinyur-insinyur Saab sudah mengembangkan suatu cara menggunakan injeksi langsung, ketika campuran masih stoikiometrik. Angin kempaan digunakan untuk menyemprot bahan bakar secara langsung ke dalam silinder melalui injektor busi. Bagaimanapun, tidak seperti sistem injeksi langsung yang lain, silinder itu masih ada jumlah udara yang cukup untuk mencapai perbandingan stoichiometric udara dan fuel. Sisa dari silinder itu diisi dengan gas buang dari proses pembakaran yang sebelumnya. Manfaat tentang menggunakan gas buang sebagai ganti udara untuk menyusun, memperbaiki partikel isian silinder adalah gas buang yang bersifat lengai. Mereka menambahkan oksigen pada proses pembakaran, dan oleh karena itu tidak mempengaruhi rasio stoikiometrik. Sehingga sistim SCC tidak memerlukan suatu pengubah katalitik yang khusus dan melaksanakan dengan baik suatu katalisator three-way konvensional. Lebih dari itu, gas buangan sangat panas, dan oleh karena itu menduduki suatu volume yang besar, selagi juga panas yang menguntungkan dari proses pembakaran.
Kerugian-kerugian pemompaan Dikurangi
Pada waktu yang sama, sistim SCC meminimalisasi kerugian-kerugian pemompaan. secara normal Ini terjadi ketika mesin itu sedang mengalami beban rendah dan katup itu tidak membuka penuh. lalu Piston di dalam silinder menuju TMB yang membuat tekanan hampa selama langkah isap untuk menyeret masuk udara.
Dalam mesin SCC, silinder menyediakan jumlah bahan bakar dan udara yang perlu untuk kondisi operasi pada waktu tertentu. Sisa dari silinder itu diisi dengan gas buang panas. Kerugian-kerugian pemompaan dapat dikurangi karena mesin itu tidak perlu menyeret masuk lebih banyak udara untuk meraih campuran stoikiometrik.
Sedikit pun tidak ada Yang Berbeda
Campuran fuel/udara dalam silinder suatu mobil dengan sistim SCC berisi sebagian besar dari gas buang dan udara. Gas buang meliput 60 -70% dari volume ruang pembakaran, serta 29 -39 % adalah udara, dan kurang dari 1 % diduduki oleh gasolin. Hubungan-hubungan ini bergantung pada kondisi operasi umum. Pada umumnya, suatu proporsi yang lebih tinggi gas buang adalah yang digunakan ketika mesin itu sedang mengalami beban rendah, dan suatu proporsi yang lebih rendah ketika itu sedang mengalami beban tinggi.
sistim pengapian menyediakan mutu tembakan percikan api yang baik untuk menyalakan suatu campuran gas yang terdiri dari proporsi tersebut yang tinggi gas buang dan memastikan campuran itu akan terbakar dengan cepat. Sejumlah besar energi yang harus diterapkan di tempat itu di dalam ruang pembakaran. Di dalam sistim SCC, ini dicapai dengan memanfaatkan variabel celah bunga api dan tembakan energi percikan yang tingginya (80 mJ).
variabel Celah bunga api antara 1 dan 35 mm. Pada beban yang rendah, percikan itu ditembak, tertembak dari pusat electroda dalam injektor busi ke(suatu elektroda bumi yang ditetapkan jaraknya sebesar 35 mm. Pada beban yang tinggi, percikan ditembak agak belakangan, dan rapat gas itu di dalam ruang pembakaran itu mendapat percikan api celah 35 mm. memasang Suatu peniti piston itu dengan menggunakan seperti(ketika electroda bumi).
SCC yang dikembangkan oleh Saab
Sistim Saab Combustion Control sudah dikembangkan di Saab Engine Development Department, yang juga Centre dari Expertise untuk pengembangan motor bensin dengan turbocharged di GM Group. variabel Celah bunga api di dalam sistim SCC adalah pengembangan lebih lanjut dari konsep spark-to-piston.
Sistim SCC adalah sistim mesin 'yang global', karena itu permintaan-permintaan di negara AS, di mana penekanan yang terbesar pada pembatasan emisi oksida nitrogen dan hidrokarbon, dan juga Eropa, di mana penekanan yang lebih besar ditempatkan di emisi gas asam-arang. sistim SCC akan diluncurkan dalam generasi yang berikutnya pada mobil-mobil Saab.
Prinsip Kerja SCC
1. Langkah Kerja
Campuran udara/fuel terbakar. Kalor bakar menyebabkan naiknya tekanan dari campuran gas, yang menekan piston turun.

2. Langkah buang
Katup buang membuka ketika piston sudah mencapai TMB. Kebanyakan dari gas buang dikeluarkan melalui katup buang karena beda tegangan antara bagian dalam silinder dan bagian luar dari lubang gas. Hal ini berlangsung selama jangka pendek ketika piston di Titik Mati Bawah. Sisa gas buang dipekeluarkan melalui katup buang seperti(ketika piston bergerak naik ke atas).
3. Tepat sebelum piston menjangkau Titik Mati Atas, gasolin disuntik ke dalam silinder melalui injektor busi. Katup masuk membuka pada waktu yang sama. Gas buang bercampur dengan gasolin yang keluar melalui kedua pintu masuk dan buang. Kondisi operasi umum menentukan panjangnya waktu yang tepat selama pembukaan katup masuk dan buang tumpang-tindih (dan seperti itu proporsi gas buangan bahwa akan tinggal di dalam ruang pembakaran selama pembakaran).
4. Langkah isap
Piston bergerak turun. katup buang dan masuk terbuka. Campuran gas buang dan gasolin mundur dari salur buang ke dalam silinder. Suatu proporsi yang besar membuang campuran gas/petrol yang mengalirkan dari pintu masuk.
5. Piston melanjutkan perjalanan mengarah ke bawah. Katup buang menutup tetapi katup masuk membuka, dan bagian dari campuran gas/petrol buang mengalir atas ke dari manifold pintu masuk mundur ke dalam silinder.
6. Piston mendekati Titik Mati Bawah. Semua campuran gas/petrol yang terbuang sekarang mundur ke dalam silinder, dan selama tahap akhir pintu masuk mulai menutup, perlunya udara karena pembakaran mencapai stokiometri (14.6 bagian-bagian udara untuk setiap bagian bahan bakar).
7. Langkah kompresi
Katup masuk menutup. Piston bergerak ke atas, dan campuran dari gas buang, udara dan gasolin dimampatkan. Sekitar setengah jalan ke atas, langkah kompresi (sekitar 45̊ dari perputaran crankshaft), dan sebelum percikan api menyalakan campuran air/petrol, injektor busi kirim suatu peledakan dalam silinder. Peledakan api menciptakan pergolakan yang diperlukan untuk memudahkan pembakaran dan memendekkan waktu pembakaran.
8. Tepat sebelum piston sudah mencapai Titik Mati Sebelah Atas, suatu percikan dari electroda dari injektor busi menyalakan campuran udara/petrol, dan memulai langkah kerja yang berikutnya. dengan teliti pengapian ditentukan oleh kondisi operasi umum. Tergantung pada ketika pengapian yang terjadi, percikan itu ditembak yang mana electroda yang ditetapkan di seberang pada jarak 35mm atau kepada electroda di dalam piston. Percikan mengikuti hukum dari ilmu fisika dan ditembak pada piston secepat electroda piston, semakin dekat dari jarak 35mm kepada electroda pusat. Pada umumnya, percikan itu ditembak pada electroda yang ditetapkan pada beban yang rendah dan untuk electroda piston pada beban yang tinggi.