Camshaft adalah salah satu bagian dari mesin yang berguna untuk menggerakkan valve poppet. Camshaft terletak pada bagian atas silinder pembakaran atau blok silinder. Pada silinder pembakaran terdapat piston, crankshaft, dan lain lain. Antara camshaft dan piston terdapat valve poppet, seperti yang ditunjukan dalam Gambar 1. Ada 2 jenis valve poppet, yang pertama adalah intake valve yang berfungsi untuk mengatur masuknya campuran bahan bakar dan udara ke ruang bakar, dan yang ke-2 adalah exhaust valve yang berfungsi untuk mengatur keluarnya gas sisa setelah pembakaran atau disebut juga sebagai emisi.

Camshaft sendiri memiliki peran yang sangat penting dalam mesin karena tanpa timing yang pas dari camshaft maka mesin dapat hancur. Selain itu camshaft dengan timing yang tidak pas dapat menyebabkan terjadinya knocking dan agar tidak menyebabkan knocking ini maka Camshaft hanya memiliki satu lobe per valve dengan  durasi dari valve itu sendiri adalah tetap sehingga camshaft dan valve dapat mencapai timing yang pas dan tepat.

Gambar 1. Camshaft dan piston

Era modern sekarang ini, masih banyak mesin-mesin yang menggunakan camshaft meskipun untuk mengukur timing yang pas dan tepat sangatlah sulit. Beberapa manufaktur juga menggunakan sistem ini namun dengan lebih dari 1 cam lobe. Seiring dengan berkembangnya zaman, terciptalah sebuah teknologi baru yang mampu menggerakkan valve poppet tanpa camshaft. Teknologi ini disebut dengan Free Valve atau Camless Engine.

Camless engine pertama kali diciptakan oleh Christian von Koenigsegg, seorang pendiri perusahaan automotive Koegnigsegg. Dalam perusahaan ini terdapat sebuah perusahaan kecil yang dinamakan Freevalve.[1] Perusahaan ini bekerja dengan menjual mesin camless pertama di dunia. Camless engine berbeda dengan engine lainnya karena pada camless engine, camshaft dan throttle body dihilangkan.[2] Tak hanya menjual saja perusahaan Freevalve juga yang mengembangkan dan mengimplementasikan camless engine ini pada SAAB car engine.[2][3][4] Dan pada tahun 2016 perusahaan mobil China Qoros juga menggunakan teknologi FreeValve.[5]

Dengan adanya teknologi ini, mobil dapat menghemat bahan bakar sekaligus mengurangi emisi yang dikeluarkan oleh mobil. [2] Selain itu camless engine sendiri mampu menghasilkan power dan torsi yang lebih baik dari pada engine pada umumnya. [2] Tak hanya itu saja, camless engine memiliki efisiensi yang sangat baik.[2]

Keuntungan lainnya dari teknologi camless engine ini adalah mengurangi banyaknya pergerakan pada mesin-mesin lainnya.[6] Camshaft rollers dan push rods digantikan dengan sistem electro-hydraulic actuator yang sudah terdapat fuel pumps. Teknologi camless engine ini,juga diatur oleh komputer, sehingga mengurangi resiko kerusakan pada mesin-mesin lainnya ketika terjadi suatu malfungsi. Dengan tidak adanya camshaft maka camless engine juga tidak menggunakan timing belt yang menghubungkan camshaft dengan crankshaft, artinya mesin ini akan jauh lebih ringan dan mengurangi terjadinya kesalahan timing. Selain itu dengan tidak adanya camshaft, maka beban pada mesin output juga akan berkurang atau bahkan tidak ada. Hal ini sangat menguntungkan bagi mesin –mesin kelautan besar karena mampu menghasilkan lebih dari 100 megawatts yang merupakan jumlah power saving yang besar.

Gambar 2. menunjukan Camless engine menggunakan engine control unit untuk mengatur fuel injection dan exhaust timing. Dengan adanya engine control unit maka mesin mampu berganti secara konstan dan mampu menyesuaikan tanpa harus menghentikan jalannya mesin. Selain itu mesin mampu untuk menjalankan RPM yang rendah yang sangat berguna saat bermanuver sehingga jauh lebih aman. Saat mesin sedang bermanuver, fuel injection dan valve timing yang dikendalikan oleh komputer mampu membuat kontrol RPM cepat sehingga mampu melakukan suatu pengereman secara cepat dana man disaat darurat.

Gambar 2 Camles engine

Seperti yang telah kita ketahui, camless engine mampu menghasilkan emisi yang lebih sedikit dari engine-engine lainnya. Hal ini dapat terjadi karena camless engine mampu mengontrol combustion, sehingga pembakaran hidrokarbon lebih sempurna. Komputer mampu mendeteksi saat tidak semua bahan bakar atau fuel dibakar dan di saat itu juga valve timings akan direlaksasikan untuk mensupply lebih sedikit bahan bakar atau fuel pada silinder. Dan juga, ECU akan secara konstan menyamakan timing valve, tinggi dan bahan bakar/campuran udara untuk mengoptimasi efisiensi pada RPM/torque load yang ditentukan. ECU juga bisa mendeteksi jika ada jumlah tinggi emisi NOx dan SOx (Sulfur oksida)  dan mengubah timing untuk membuat gas exhaust lebih panas atau dingin. Karena mesin dijalankan secara elektronik dan bukan mekanik , mesin camless  bisa diupdate untuk memenuhi regulasi emisi baru tanpa modifikasi mekanikal.

Mesin Camless dapat mengurangi emisi NOx lebih lanjut dengan menggunakan tahapan bahan bakar. Sebagai ganti menginjeksi aliran konstan bahan bakar, tahapan bahan bakar meninjeksi bahan bakar pada waktu optimal untuk pembakaran yang paling sempurna. Ini sangat berguna untuk mesin MAN B&W ME karena long stroke-nya. Injeksi bahan bakar bisa mati saat ada tekanan memadahi dan menambah lebih banyak bahan bakar saat adanya kekurangan tekanan yang membuat mesin semakin dekat pada siklus diesel yang sempurna. Ini membuat mesin to jalan secara efisien selagi lingkungan dan kapasitas panas besi masih memadahi. Karena adanya mesin baru yang bisa mengdiagnosa diri mereka sendiri untuk berjalan secara efisien tanpa operator yang mengubah settings, mesin ini membutuhkan lebih dekat awak untuk diurus saat dilaut. Pengurangan awak setara pada pengiriman lebih murah untuk perusahaan dan berdampak pada pertukaran global yang lebih murah.[7]

disusun oleh: Dominique Vania Atmodjo (ARE sem 22017/2018)

Referensi

Gambar 1 047, A. Y. (1970, January 01). Achmad Yusuf Djah HUMORIEZT GACEBA 047. Retrieved October 26, 2017, from http://achmadyusufdjahhumorieztgaceba047.blogspot.co.id/2012/09/

[1] Okulski, T. (2014, February 26). What It's Like To Ride In A Car With The Camless Engine Of The Future. Retrieved October 26, 2017, from https://jalopnik.com/what-its-like-to-ride-in-a-car-with-the-camless-engine-1529865968

[2] Woodard, C. (2017, October 06). Here's How the Camless Engine of the Future Works. Retrieved October 26, 2017, from http://www.roadandtrack.com/new-cars/car-technology/videos/a31223/how-camless-engine-works/

[3] Ernst, K. (n.d.). Inside Koenigsegg Looks At Future Engine Technology: Video. Retrieved October 26, 2017, from http://www.motorauthority.com/news/1082437_inside-koenigsegg-looks-at-future-engine-technology-video

[4]  http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:542744/FULLTEXT01

[5] FreeValve Technology Unveiled at Beijing Motor Show in Qoros Qamfree Concept Car. (2016, April 26). Retrieved October 26, 2017, from http://www.koenigsegg.com/freevalve-technology-unveiled-at-beijing-motor-show-in-qoros-qamfree-concept-car/

[6]  https://marine.man.eu/docs/librariesprovider6/marine-engine-programmes/4510-0014-00d9d156f0bf5969569b45ff0200499204.pdf

Gambar 2 Vijayenthiran, V. (n.d.). Video shows inner workings of Koenigsegg's camless engine. Retrieved October 26, 2017, from http://www.motorauthority.com/news/1101737_video-shows-inner-workings-of-koenigseggs-camless-engine

[7] A., About AnishAn ardent sailor and a techie, Anish Wankhede has voyaged on a number of ships as a marine engineer officer. He loves multitasking, networking, and troubleshooting. He is the one behind the unique creativity and aesthetics at Marine Insight., Says, H. D., & Says, R. (2016, July 21). New Generation Engines - The intelligent Engines. Retrieved October 26, 2017, from https://www.marineinsight.com/main-engine/intelligent-engines-the-new-generation-machines/