Upgrade Performa Mesin

Juli 2, 2008 · Disimpan dalam Upgrade Performa Mesin

Untuk mesin yang sudah mengadopsi PnP, sistem pipa gas buang atau knalpot ibaratnya sebagai penunjang performa mesin, karena desain knalpot sangat mempengaruhi kinerja mesin. Tapi apabila salah apabila salah dalam memodifikasi knalpot, bisa jadi tarikan akan ngempos dan bisa membuat konsumsi bensin menjadi lebih boros.

 

Pada sistem pipa gas buang, selain header dan catalytic converter, ada dua bagian lagi yang dikenal yaitu Resonator dan Muffler. Apabila yang dimodifikasi ada pada kedua bagian ini, power bands dan torsi mesin serta karakter suara knalpot juga akan berbeda.

Resonator
Resonator adalah tabung tengah sebelum muffler. Resonator ditempatkan di belakang collector (header) atau dibelakang Catalytic Converter (CAT). Besar kecilnya resonator akan menentukan berpengaruh terhadap tenaga mesin dan suara knalpot. “Fungsi utamanya resonator dalah untuk menghasilkan tekanan balik (Back Pressure) gas buang dan juga meredam suara (restriction noise level).”

Banyak juga orang yang melepaskan resonator dengan alasan untuk mendapatkan power lebih dan suara yang gahar. untuk mobil dengan mesin yang masih standar disarankan untuk tidak melepaskan resonator, karena malah dapat menyebabkan tenaga mesin melemah serta bensin yang lebih boros juga. Sebagai solusinya jika ingin mendapatkan tenaga mesin yang lebih dan suara knalpot yang lebih gahar, bisa dilakukan dengan modifikasi resonator original atau mengganti dengan yang custom, selanjutnya mengganti muffler dengan yang jenis racing.

“Jika ingin mengganti resonator original dengan yang model custom, pilihlah yang diameternya tidak terlalu besar, terbuat dari bahan stainless steel dan yang didalamnya menggunakan jenis peredam yang bermutu dan tahan lama, biasanya peredam yang berwarna putih,”

Lain halnya jika memang mobilnya untuk kebutuhan balap yang memang kemampuan dan tenaga mesinnya sudah sangat besar sehingga mampu menghasilkan tekanan gas buang yang sangat besar pula, jadi resonator memang harus dilepas karena untuk menghindari tekanan balik gas buang (Back pressure) yang berlebihan kembali ke mesin. Intinya, sesuaikanlah dengan kebutuhan mengemudi dan kemampuan mesin mobil anda.

ENGINE BALANCE

Sesuai dengan namanya, yang dimaksud engine balance adalah menyeimbangkan dan mengharmonisasikan komponen yang bergerak di dalam mesin, sehingga gerak mesin menjadi lebih harmonis dan dinamis. Engine balance ini sebenarnya lebih diperuntukkan buat mobil yang mesinnya sudah mengalami modifikasi dengan tujuan untuk membuat mesin dapat bekerja lebih seimbang sesuai dengan performanya. Biasanya bagian yang di-balance ini meliputi kruk as – flywheel – kopling set – piston – stang piston – dan blue printed manifold.

Basic Tuning
Walaupun sudah dibuat dengan alat-alat yang canggih oleh pabrikan, ternyata dalam praktiknya hampir semua mesin tidak bekeja secara balance. Hal itu bisa dibuktikan dengan getaran yang terasa pada saat putaran mesin mencapai angka yang tinggi, terutama pada mobil yang memiliki jarak tempuh berpuluh ribu kilometer. Hal itu tentu saja mempengaruhi kinerja mesin sehingga mesin menjadi tidak bekerja secara maksimal. Untuk menghilangkan gejala itulah, maka bagian-bagian tersebut perlu dibalance ulang. Tidak ada kriteria tertentu bagi mesin untuk dibalance, karena engine balancing merupakan pekerjaan yang sifatnya basic fine tuning.

Selain itu, engine balancing juga harus dilakukan apabila kruk-as sudah dikurangi bobot bandulnya. Pengurangan bobot bandul pada kruk-as, biasa dilakukan untuk mengurangi beban kerja mesin. Prinsipnya mirip-mirip dengan pemangkasan roda gila (fly-wheel). Setelah pengurangan bobot itu, kruk-as harus dibalance agar dapat berputar dengan baik. “Engine balance biasanya diperlukan untuk semua mesin yang akan digunakan untuk kompetisi, karena bisa meningkatkan tenaga dan durability”.

Meningkatkan performa mesin
Hasil yang dicapai setelah engine balance ini biasanya sangat signifikan. Mesin jadi terasa halus dan melaju lebih kencang, akan tetapi pengerjaannya memang cukup repot karena blok mesin harus diturunkan dan dibedah habis. Letak kesulitan ketika mobil di engine balance hampir tidak ada, karena untuk melakukannya hanya perlu masalah waktu dan ketelitian saja. Tapi dengan hasil yang dicapai pada mesin, tentunya hal ini tidak jadi masalah.

Biasanya, modifikasi ini banyak dilakukan untuk mobil-mobil buatan Jepang dan Korea. Sementara mobil-mobil Eropa kebanyakan tidak perlu lagi, sebab biasanya sudah sangat presisi, walaupun tidak menutup kemungkinan apabila mobil-mobil buatan Eropa dan Amerika pun juga harus di Engine Balance. Biaya yang harus dikeluarkan untuk melakukan engine balance itu tergantung dari mesinnya, umumnya mulai dari kisaran 3.5 juta-an ke atas.

Para pemilik mobil yang doyan modifikasi mesin umumnya pasti ingin meningkatkan performa mobil kesayangan agar dapat melaju lebih cepat. Tapi terkadang masih banyak yang bingung harus mulai darimana dan biasanya terbentur dengan dana yang terbatas. Untuk tetap dapat meningkatkan performa mesin ini, salah satu cara yang biasanya ditempuh adalah melalui modifikasi mesin metode N/A (Naturally Aspirated).

Memodifikasi mesin mobil dengan cara N/A memang efektif untuk meningkatkan tenaga mesin dan tergolong lebih sedikit menguras kocek dibandingkan jika melakukan metode Force Induction (FI). N/A bisa dilakukan secara bertahap, namun melakukan N/A juga tidak bisa sembarangan. Ada beberapa tahapan dari metode N/A yang bisa dilakukan apabila ingin meningkatkan performa mobil seperti yang diinginkan. Berikut adalah tahapan dalam memodifikasi secara N/A :

1.Pastikan Mesin Sehat : Hal paling mendasar jika ingin memodifikasi mesin mobil dengan cara apapun adalah memastikan kalau kondisi mesin sehat. Untuk itu harus dilakukan general tune up seperti penyetelan celah klep, mengganti busi, mengganti filter oli dan filter bensin, mengganti oli lama dengan oli yang bagus, serta melakukan cleaning injektor bila diperlukan. Selain itu yang harus diperhatikan juga adalah memastikan kalau kopling mobil dalam keadaan/kondisi baik juga.

2.Part Pengapian Dan Exhaust Racing: Selanjutnya barulah mulai berurusan dengan part-part racing bolt-on seperti filter udara, header, knalpot, kabel busi dan part-part pengapian semacam koil dan busi. Kalau mobil sudah menggunakan ECU, penambahan piggy back diperlukan disini.

3.Maksimalkan Handling : Langkah ini memang tidak ada hubungannya dengan mesin, akan tetapi tahapan ini sangat penting untuk dilakukan sebelum berlanjut ke tahap N/A selanjutnya yang lebih ekstrim. Akan sia-sia dan tidak safety jika mobil dibesut tapi tidak memiliki kestabilan dan handling yang baik. Memaksimalkan handling dapat ditempuh dengan memodifikasi sistem suspensi, seperti menggunakan coil over, memasang sway bar and strut bar, dan juga mengganti bushing kaki-kaki mobil dengan material yang lebih baik berbahan polyurethane.

4.Ekstrim Up-Grade : Setelah semua part racing bolt-on teraplikasi, handling sudah dimaksimalkan dan dibantu dengan settingan dyno namun belum mendapatkan hasil yang diinginkan, barulah bisa dilanjutkan dengan melakukan cara yang mulai ekstrim seperti porting polish head, mengganti camshaft dan piston yang hi-compression. Tapi bila masih dirasa kurang, dapat dilanjutkan dengan memperbesar kapasitas mesin memakai stroker kit (bila tersedia)

5.Pangkas Bobot : Selain dari keempat tahapan sebelumnya, pengurangan bobot mobil juga akan membantu akselerasi mobil lebih ringan, tapi beresiko mengurangi kenyamanan jika mobil masih digunakan sebagai mobil harian. Biasanya tahapan yang terakhir ini dilakukan untuk keperluan balap.

PANGKAS FLYWHEEL

Ada bermacam cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan akselerasi pada mobil, salah satunya adalah dengan cara memangkas bobot dari flywheel atau roda gila. Pemangkasan bobot ini dilakukan karena pada prinsipnya, semakin berat bobot dari flywheel (roda gila) maka semakin besar beban yang ada saat komponen ini berotasi. Flywheel adalah komponen piringan yang terdapat pada seluruh kendaraan roda empat dan berbentuknya seperti matahari.

Flywheel atau roda gila sendiri punya fungsi meneruskan sekaligus menyimpan energi dari Crank Shaft (kruk as) saat mesin hidup hingga tenaga mesin dapat tersalurkan ke roda melalui gearbox. Bobot dari flywheel ini juga mampu untuk menahan perubahan kecepatan yang drastis sehingga gerak putaran poros mesin menjadi halus.

Karena bobot untuk tiap jenis mobil berbeda, untuk itu sebelum memangkasnya harus disesuaikan dulu fungsi dan juga berat dari mobil itu sendiri apakah akan dipergunakan untuk sehari-hari, mengangkut beban berat atau untuk kompetisi semacam ajang dragrace. Faktor-faktor lain yang perlu dilihat sebelum memangkas bobot dari flywheel adalah rasio gir (gear ratio), final drive ratio, ukuran velg dan ban, bobot asal flywheel dan diameter dari flywheel.

Kegunaan pada mobil kompetisi & harian
Memangkas flywheel lebih ditujukan untuk peningkatan akselerasi rpm dan bukan untuk peningkatan performa sehingga kerja mesin dapat lebih ringan dan membuat tarikan jadi lebih enteng. Mereduksi bobot dari flywheel dilakukan dengan cara memangkas area terluar dari ring (diameter dikurangi).

Selain memangkas bobot dari flywheel bawaan, dapat juga dengan cara menggantinya memakai flywheel kompetisi (part racing) yang lebih ringan. “Karena bobot flywheel untuk mobil dragrace berkisar 4-4.5kg, biasanya dilakukan buat mereka yang mengikuti ajang kompetisi semacam dragrace.” ujar Ebet, salah satu komandan dari rumah modifikasi GE Racing yang terletak dibilangan Jakarta Selatan ini.

emangkas bobot flywheel tidak hanya untuk mobil kompetisi saja tapi bisa juga untuk mobil harian dengan mengurangi sebesar 10-15% dari bobot asli. Tapi untuk penggunaan harian tidak disarankan, walaupun akselerasi awal bertambah tapi makin lama akselerasi akan statis (mentok). Untuk itu perlu diimbangi dengan peningkatan performa mesin, seperti meningkatkan kompresi serta porting n polish.

Efek dari memangkas flywheel
Memangkas bobot flywheel memang dapat meningkatkan akselerasi mobil, tapi juga mempunyai kekurangan. Ambil contoh pada saat mobil mengalami beban berat, seperti dijalanan menanjak atau mengangkut penumpang lebih dari dua orang, akselerasi mobil akan berkurang dikarenakan adanya pengurangan bobot dari flywheel.

Karena karakter mesin dari tiap mobil yang berbeda-beda, maka pemangkasan pun tidak bisa dipatok secara pasti. Selain itu apabila setelah mereduksi bobot flywheel tanpa mem-balance lagi flywheel-nya maka bisa membuat getaran pada mesin karena flywheel tidak bisa berputar secara maksimal dan akibatnya jeroan mesin akan rontok akibat getaran yang terjadi.

“Kesulitan lain yang dihadapi ada sewaktu memangkas bobot/berat flywheel untuk mobil-mobil dragrace/touring karena ketika balancing untuk membuat presisinya lebih susah dibandingkan untuk mobil harian. Begitu juga untuk komponen racing yang ditanam, karena lebih beresiko membuat getaran”.

tapi kalo teorinya sih gini,,,

rasio kompresi itu diitung dari volume silinder di titik mati bawah ma volume silinder di titik mati atas…

dimana buat titik mati atas berarti pas piston neken campuran bbm&udara, sedangkan titik mati bawah pas langkah isapnya…

titik mati atas biasanya dipake buat angka didepan kompresi yaitu 1 (misal 1:9,7) sedangkan titik mati bawah buat angka setelahnya yang lebih gede (di contoh itu berarti yang 9,7 )

sekarang diambil contohnya, salah satunya misal volume silinder pas titik mati atas itu – 5 cc – terus titik mati bawah – 48,5 cc –

dibandingin jadi 5cc : 48.5cc = 1 : 9,7

Mesin 4 tak memiliki 4 langkah kerja yang didasarkan pada konsep siklus Carnot (Fisika Sains). Yang memenuhi hukum2 termodinamika. Keempat siklus tersebut adalah sebagai berikut:

1. Intake (langkah hisap/suction stroke) : penghisapan campuran udara dan bahan bakar (bisa berasal dari karburator atau dari sistem injeksi)

2. Compression Stroke(langkah penambah tekanan) : campuran udara dan bahan bakar dimampatkan dengan cara piston bergerak ke arah titik mati atas (ke arah i pada gambar). Campuran terbaik yang sesuai (stochiometric) adalah  15:1, 15 bagian volume udara dan 1 bagian volume bahan bakar (bensin).

3. Combustion (langkah usaha/power stroke) : disini campuran bahan bakar dan udara yang telah dimampatkan dibakar dengan menggunakan kejutan bunga api listrik yang berasal dari busi. Akibatnya terjadi pembakaran dan volume fluida/gas hasil pembakaran akan memuai secara mendadak (dengan suatu nilai daya ) dan akan mendorong silinder piston ke arah bawah (menuju titik mati bawah; ke arah G pada gambar 1). Dan beberapa derajad sebelum piston mencapai titik mati atas, busi memercikkan bunga api untuk menyalakan bahan bakar – udara, Di sini tekanan gas hasil pembakaran akan meningkat kira-kira 10x lipat dibandingkan pada langkah kompresi.

4. Exhaust Stroke (Langkah pembuangan) : di sini gas sisa pembakaran akan dibuang keluar (ke knalpot) melalui exhaust port (J).

Keempat proses tersebut bisa digambarkan sebagai beriku

ekanan kompresi adalah tekanan efektif rata-rata yang terjadi di ruang bakar tepat di atas piston. Tekanan kompresi ini juga dibagi dengan 2 definisi, tekanan kompresi motorik dan tekanan kompresi pembakaran.

Tekanan kompresi motorik ini adalah tekanan yang sering di ukur oleh mekanik dengan alat compression gauge dengan satuan kPa, psi atau bar. Tekanan motorik akhirnya lebih dikenal dengan tekanan kompresi. Tekanan ini membaca tekanan kompresi di ruang bakar tanpa adanya penyalaan busi, caranya dengan memasang compression gauge pada lubang busi kemudian handle gas kita tarik penuh (full open throttle) kemudian kita engkol dengan kick starter hingga jarum bergerak naik dan berhenti pada angka tertentu. Nah angka tadi adalah tekanan kompresi motorik.

Tekanan kompresi motorik ini kisaran 900 kPa hingga 1400kPa untuk motor standar, atau 9 – 13 psi.

Yang kedua adalah tekanan ruang bakar. Tekanan ini dihitung saat mesin menyala atau terjadi proses pembakaran. Pengukuran ini tidak menggunakan alat compression gauge lagi, namun memakai sensor pressure yang ditanam di silinder head. Tekanan kompresi pembakaran ini bisa mencapai 10x lipat dari tekanan motorik. Tekanan ini akhir nya di gambarkan dalam sebuah diagram grafik P – teta (pressure vs derajad poros engkol).

Pada mesin 2 tak hanya ada 2 langkah:
1. langkah hisap (intake) dan combustion berlangsung bersama-sama, di bagian atas dan bawah piston.
2. langkah buang (exhaust) dan compresi dilakukan bersama2.
kedua proses ini bisa digambarkan sebagai berikut:

Nah, yang disebut kompresi mesin atau lebih tepatnya rasio kompresi mesin adalah perbandingan volume ruang bakar (saat piston berada di puncak atas / titik mati atas) dengan keseluruhan ruang silinder piston (ruang bakar dan ruang kompresi). Misal volume ruang bakar diberi nama Vb dan volume silinder total adalah Vt, serta volume ruang kompresi adalah Vk maka rasio kompresi bisa dituliskan sebagai

Rasio kompresi: (Vt)/(Vb) = (Vb + Vk) / (Vb)

Misal perbandingan mesin Supra X adalah 9.0:1 artinya perbandingan Vt/Vb=9. Makin tinggi nilai Vt/Vb maka tenaga yang dapat dihasilkan mesin akan semakin besar, karena pemampatan udaranya semakin baik. Mesin-mesin motor sekarang memiliki rasio kompresi yang semakin besar. Misal Jupiter MX 10,9:1, Yamaha Vixion 10:4:1 dsb. Makin tinggi rasio kompresi mesin maka membutuhkan bahan bakar dengan nilai oktan makin tinggi (makin tahan tekanan tinggi sebelum terbakar). Rasio kompresi 9.0:1 ke bawah cukup diberi premium (dengan nilai RON-Research Octan Number –> 88 ) sedangkan selebihnya memerlukan pertamax 92 dan di atasnya.

Sumber: berbagai sumber