RUMUS MENGHITUNG RASIO KOMPRESI
Mungkin sebagian dari kita dah ngerti cara menghitung rasio kompresi.. Langsung saja..
Dari rumus di wikipedia (tanpa piston volume) :
b = cylinder bore (diameter)
s = piston stroke length
Vc = volume of the combustion chamber (including head gasket). This is the minimum volume of the space into which the fuel and air is compressed, prior to ignition. Because of the complex shape of this space, it usually is measured directly rather than calculated.
Dengan piston Volume
CR=(Vc+(D-PV))/Vc-PV
CR = Compression Ratio
Vc = volume of the combustion chamber (including head gasket).
D = Displacement.
PV = Piston Volume
Kenapa ada piston Volume? Karena jika aplikasi Flat top piston maka gak ada masalah, namun jika masang piston cekung atau cembung (jenong) maka Volume silinder atau displacement tentu berubah karena dikurangi/ ditambahi oleh cekungan dan cembungan piston crown..
Ato rumus simpelnya..
Volume Silinder + Volume Ruang bakar (termasuk ketebalan gasket) / Volume Ruang bakar..
Misal Scorpio saya..
Displacement (Volume silinder) = 223 cc
Volume Chamber (ruang bakar) = 22.069 cc
Volume Gasket (tebal 1.1mm) = 4.231 cc
Piston Volume = 0 cc (Flat, gak dihitung)
Maka rasio kompresinya adalah :
223 + (22.069+4.231) / (22.069+4.231)
223 + 26.3 / 26.3
249.3 / 26.3
= 9.47 dibulatkan jadi 9.5 : 1
Sesuai spek di brosur..
Rumus diaBos-bos pasti dah tahu cara ngitung Volume silinder atau displacement kan?
Rumusnya,
3.14 X Bore X Bore X Stroke / 4
Misal scorpio saya lagi..
Bore = 70 mm
Stroke = 58 mm
Jadi, 3.14 X 70 X 70 X 58 / 4, ketemunya 223 cc tadi..
Tetapi, pernah baca kurva Cam, seperti ini?Ato punya Kharisma di bawah ini?
Klep masuk buka 2° sebelum TMA, nutup 25° sesudah TMB
Klep buang buka 34° sebelum TMB, nutup 0° sesudah TMA
Ato Kawasaki athlete yg di post bos Hanx13 ini..
Inlet :
Buka : 20⁰ sebelum TMA
Tutup : 60⁰ setelah TMB
Durasi : 260⁰
Exhaust :
Buka : 55⁰ sebelum TMA
Tutup : 25⁰ setelah TMB
Durasi : 260⁰
Yang saya BOLD adalah inlet nutup (intake closing).. SELALU menutup setelah TMB..
Padahal, rumus volume silnder, menggunakan Stroke (180 derajat crack setelah TMA, 0 derajat TMB) yg full.. alias dalam scorpio saya 58 mm..
Dimana saat itu, KLEP HISAP MASIH MEMBUKA.. bagaimana piston mengkompresi jika klep hisap masih membuka??
Nah, karena saya blom tahu (blom punya datanya) kapan klep hisap scorpio menutup.. Saya trus mencoba mbongkar mesin tepat setelah klep hisap menutup.. jadi posisi piston di silinder seberapa.. (diukur dengan dial gauge, blom punya busur derajat) lalu ane ukur pake sigmat.. Berapa Stroke YANG SISA, setelah klep hisap menutup.. supaya bisa dicari Rasio Kompresi Efektifnya..
Disebut Efektif karena baru saat itu Piston benar-benar meng kompresi..
Disebut juga Rasio Kompresi DINAMIS
Ketemu STROKE setelah klep hisap menutup adalah 25.4mm!! (Hampir setengah stroke)
Volume efektif jadinya (saat kompresi)
3.14 X 70 X 70 X 25.4 / 4 = 97.576cc
Rasio Kompresi efektif (Volume silinder + Volume chamber dibagi volume chamber) = 98cc + 26.3cc / 26.3cc = 4.73
Tips and Trik
Kenapa Kurva Pengapian dipengaruhi oleh jenis bahan bakar ?
- Besaran perbandingan kompresi ( Static Compression Ratio/SCR) sangat menentukan jenis bahan bakar yang akan digunakan agar tahan terhadap tekanan kompresi tinggi
- Semakin tinggi SCR, maka bahan bakar yang dipakai harus memiliki oktan yang lebih tinggi pula.
- Bahan bakar yang memiliki oktan lebih tinggi maka bahan bakar tersebut akan lebih sulit terbakar.
- Sulit terbakar artinya membutuhkan waktu yang lebih lama untuk rambatan pembakaran pada ruang bakar.
- Sulit terbakar artinya membutuhkan waktu yang lebih lama untuk rambatan pembakaran pada ruang bakar.
Dengan rumus dasar :
Perbandingan Kompresi (SCR) = volume ruang bakar / (volume ruang bakar + volume cylinder)
Langkah Mudah Menentukan Perbandingan Kompresi :
1. Siapkan gelas ukur (buret) untuk mengukur volume (lihat gambar disamping).
2. Buatlah mesin seperti pada posisi gambar di bawah
Mengukur Volume Ruang Bakar :
3. Letakkan posisi piston pada titik mati atas (TMA)
4. Isi cairan bensin + oil kedalam ruang bakar melalui busi sampai batas lubang busi.
Hasil yang didapat = Volume Ruang Bakar (V1)
Mengukur Volume Total (Ruang Bakar + Cylinder) :
5. Setelah langkah 4, langsung piston diletakkan pada posisi titik mati bawah (TMB)
6. Tambahkan isi cairan tadi sampai batas lubang busi .
Hasil yang didapat = Volume Total (Vtotal)
7. Hitunglah perbandingan kompresi menggunakan rumus dasar.
Contoh :
Dari hasil pengukuran didapatkan hasil sebagai berikut :
- Volume Ruang Bakar = 9 cc (langkah 4)
- Volume Total = 124 cc (langkah 6)
Maka, perbandingan kompresi adalah :
V1 : Vtotal = 9 : 124
= 1 : 13.8 ( semua dibagi 9)
Hasilnya : Perbandingan Kompresi = 1 : 13.8
Bahan bakar yang dipakai harus beroktan MON minimal 100 yaitu : Avgas
APA ITU RASIO KOMPRESI?
Para engineer atau tuner kerap memfokus diri dalam tuning mesin 4 tak menuju langsung pada cylinder head. Salah satunya adalah, ruang bakar, atau bahasa jawanya combustion chamber :)
So… apa kaitan ruang bakar dengan tenaga? Oh pasti ada… besaran ruang bakar ini nantinya akan sangat menentukan dalam tugas menampung emulsi udara-bahan bakar yang sudah dihisap oleh piston kemudian dipadatkan di kubah ini sebelum akhirnya diledakkan busi.
pernah dengar orang berkomentar tenaga mesinnya semakin padat…? Yup, bisa jadi karena memang combustion chamber dapat dimanfaatkan dengan optimal. Kubah ruang bakar tentu memiliki volume sendiri, sedangkan kapasitas mesin merupakan volume pembanding. Seberapa banyak volume kapasitas mesin mampu dipadatkan di ruang bakar hingga seper-sekian bagian inilah yang disebut rasio kompresi.
Contoh sebuah mesin bebek dengan kapasitas mesin 100 cc, sedangkan volume ruang bakar adalah 10 cc dimasukkan dalam rumusan rasio kompresi adalah
(Kapasitas mesin / Volume ruang bakar ) + 1
= (100 / 10 ) + 1
= 10 + 1
= 11 : 1
Yahhh itu mah rumus sederhana aja, kalo mau rumus ribet coba cari di wikipedia, kompresi rasio dihitung pake rumus…dimana :
b = diameter piston
s = panjang stroke
Vc = volume ruang bakar + volume paking cylinder head.
Ini adalah rumusan minimum, kalau mau lebih detail sebenarnya volume pembanding tidak hanya ruang bakar, melainkan juga : Cylinder Head Combustion Chamber, Tebal Gasket, Deck Clearance, Ring Kompresi terhadap Piston, Dan Dome Piston. Huahahahaha… Ini nih kepusingan berawal :D
Mau dihitung satu-satu? Capee… deh, coba bayangin kita pakai piston Izumi high dome dengan coakan klep dalem, hitung berapa volume jenong pistonnya…? Mending ngisep rokok sambil ngopi daripada botak mikir itu hehehehe…
Saya bilang teknik menghitung seperti wikipedia yang ribetz ni ga selamanya efektif, bagaimana jika piston memiliki permukaan highdome, ada yang bisa menghitung volumenya, yah… walaupun bisa tapi kok ya menyusahkan diri sendiri seandainya piston seperti foto dibawah ini
Jaahhh… bikin males belajar matematika tu ya gara2 rumus ribet ini. Mending ketika blok dan cylinder head terpasang, posisikan piston pada TMA, lepas lubang busi kemudian suntikkan cairan untuk mengukur volume ruang bakar. Inilah rumus ruang bakar riil dibandingkan yang harus mengukur dan menghitung satu per satu.
Ngomong-ngomong dah pada bisa nge-hitung volume kapasitas mesin kan?
VOLUME MESIN = ( Phi * Bore * Bore * Stroke ) / 4,000
Phi adalah konstanta bernilai 3.1416
Bore adalah diameter lebar piston dalam satuan milimeter
Stroke adalah langkah piston bergerak dari TMA ke TMB dalam satuan milimeter
Volume mesin akan diperoleh dalam satuan centimeter cubic alias CC
Contoh, sebuah mesin dengan diameter piston 53.5mm, serta panjang langkah piston 54mm, akan memiliki Volume Silinder sebesar 121.4 CC
Nah setelah kapasitas mesin didapat, baru ukur volume kubah ruang bakar, finally diukur deh rasio kompresinya.
Mengejar Rasio Kompresi tinggi
Ingat memang meningkatkan kompresi adalah sebuah cara paling efektif dan mudah untuk meningkatkan keluaran tenaga pada mesin naturally aspirated (non-Turbo). Namun, kita tentu saja tidak bisa langsung meningkatkan kompresi tanpa memikirkan batasan bahwa semakin tinggi nilai kompresi maka bahan bakar yang dibutuhkan mesin juga harus beroktan tinggi.
Jika kamu bisa memperoleh racing fuel, maka mainkan rasio kompresi hingga diatas 15 : 1, bahkan kamu bisa pakai rasio lebih tinggi jika memakai alcohol, ingat Drag NHRA yang mobil dragnya mirip formula, tuh semua pada pemabok heheheh.. kan mimik alkohol. Kumat ngelantur…
Papas noken as, timing dan durasi, airflow, volumetric efisiensi, aliran di porting, dan banyak kombinasi dari berbagai faktor berpengaruh besar terhadap kompresi dan sang maut yang mengancam nyawa mesin – DETONASI -
Detonasi
Dapat dipahami sebuah kondisi yang menyebabkan bahan bakar meledak – bukan terbakar dengan cepat – Parah! Biasa terjadi pada mesin dengan beban tinggi dan kecepatan tinggi, kerusakan detonasi bisa mengalahkan bearing-bearing seperti di kruk as yang jika sudah tidak balance bisa-bisa melintir tuh kruk as.
Kecepatan bahan bakar normal berada pada 23 – 56 meter tiap second. Semakin tinggi nilai oktan, semakin lambat kecepatan rambatnya. Sebuah percikan busi membutuhkan waktu 0.003 detik untuk melakukan sebuah pembakaran sempurna, jadi bisa menghitung kan berapa RPM batasan mesin biar gak Detonasi ^_^
Ko