Hemat Pangkal Kencang…

Mesin kencang bukan hanya penggantian banyak part…

Desain mesin empat langkah di era millennium telah menjadi tulang punggung dari berbagai mesin balap, baik road-race, drag race, motocross, hingga balap jalanan. Namun konsep ilmu pengetahuan tentang efisiensi volumetric, efisiensi thermal, dan efisiensi mekanikal dan bagaimana mereka berkorelasi pada performa sebuah mesin dan bagian-bagian mesin masih belum dikenal.

Sudah umum bagi kita mengetahui bahwa piston bergerak naik turun, dan klep membuka – menutup untuk membentuk sebuah siklus empat tak yang sangat indah. Dasar ilmu pengetahuan tentang mesin amat penting dan akan menguak misteri-misteri untuk menggali tenaga kuda dan memilih suku-cadang mesin yang tepat untuk diganti.

SUMBER TENAGA
Mesin hanyalah mesin yang merubah bahan-bakar menjadi energy gerak berputar, yang sering diukur dengan HorsePower (HP). Campuran bahan bakar yang dikabutkan dengan udara melalui karburator mengalir deras ke dalam silinder. Campuran ini akan diledakkan di dalam silinder, menciptakan cukup panas yang akan menghasilkan tekanan. Piston terlempar turun dalam silinder oleh tendangan balik akibat ledakan di ruang bakar hingga mampu memutar kruk as.

Sekarang bagian sains dimulai. Bahan bakar adalah sebuah sumber energy kimia. Seberapa banyak bensin yang mampu dibakar secara efektif di dalam mesin sangat berhubungan dengan hasil keluaran tenaganya. Tunggu dulu, jangan asal mencoba memasang main jet lebih besar di karburatormu sekarang untuk menaikkan power. Jika campuran udara dengan bahan-bakar terlalu basah, mesin tidak akan bekerja normal, hal ini justru akan membuat mesin menghasilkan tenaga lebih kecil.

Cara terbaik untuk berpikir adalah : Semakin besar kapasitas jantung dalam mesin untuk menghisap udara dan bahan-bakar ke dalam perut silinder, maka, mesin dengan kapasitas besar akan menghasilkan tenaga lebih besar dengan cara lebih mudah.

VOLUMETRIC EFFICIENCY
Bayangkan bahwa kamu punya mesin 100 cc satu silinder. Dalam langkah hisap, piston bergerak turun ke pantat silinder, dan  memenuhi volume silinder. Seberapa banyak campuran udara/bahan-bakar yang mampu dihisap dan memenuhi volume silinder akan dipakai untuk menciptakan tenaga.

Sekarang bayangkan dalam sebuah lomba mesin kita dibatasi dengan batasan venture karburator kecil. Dengan konfigurasi mesin 100 cc, maka belum tentu pula piston yang sudah bergerak menarik 100cc campuran ke dalam silinder, bukanlah udara pada  atmosfer yang dihisap. Melainkan kevakuman intake manifold.

Efisiensi volumetric, dipakai untuk menjabarkan jumlah bahan-bakar/udara di dalam silinder dalam rangkaian udara atmosfer. Jika silinder dipenuhi udara/bahan-bakar sesuai tekanan atmosferik, maka mesin dapat dikatakan memiliki 100% efisiensi. Semakin tinggi prosentasi efisiensi mesin, otomatis semakin besar kemampuan mesin memproduksi tenaga.

Dasarnya, efisiensi volumetric dipengaruhi oleh venturi karburator, intake manifold, desain dan ukuran header, geometri dan perhitungan porting dan spesifikasi durasi dan lifter lobe noken as.

EFISIENSI THERMAL
Memperbanyak udara/bahan-bakar masuk mkedalam silinder berarti semakin banyak ledakan yang dipakai untuk menghasilkan tenaga. Sayangnya, tidak semua energy dapat dipakai untuk memutar kruk as. Biasanya 30 % nya akan menjadi tenaga yang sia-sia.

Rasio kompresi, timing pengapian, lokasi busi, dan desain ruang bakar semua akan berefek pada Thermal Efficiency. Mesin jalanan biasanya hanya dibekali tingkat perbandingan kompresi rendah, memiliki efisiensi thermal kira-kira 0.26. Mesin balap mungkin efisiensi thermalnya akan naik hingga 0.34. Karena angka-angka ini relative kecil, sepertinya sedikit saja perbedaan antara mesin balap dengan harian. Bagaimanapun juga, jika dihitung dengan metoda kalkulus maka mesin balap memproduksi 30 % tenaga lebih besar karena efisiensi thermal nya lebih besar.

Menemukan pengembangan kecil pada efisiensi thermal dapat menghasilkan peningkatan signifikan untuk tenaga kuda yang dihasilkan. Perpaduan kompresi rasio yang tepat, porting dan bahan-bakar yang dipakai akan mampu meningkatkan efisiensi thermal.

EFISIENSI MEKANIS
Efisiensi volumetric mengindikasikan seberapa banyak bahan-bakar mampu dipakai menghasilkan tenaga kuda, sedangkan tenaga ini masih dikurangi akibat suku cadang yang bergerak didalam mesin. Melawan gesekan antar permukaan tentu akan mereduksi tenaga.

Bergantung pada seberapa banyak bahan-bakar yang mampu dihisap, dan seberapa banyak mampu diubah menjadi tenaga efektif. Namun prestasi mesin berkurang karena gesekat piano klep, bearing, permukaan piston dengan liner yang bergesek. Semakin tinggi RPM semakin banyak tenaga yang harus dihasilkan mesin untuk melakukannya. Semakin kencang mesin berputar maka efisiensi mekanis jatuh.

Bagaimana mengatasi ini semua…?