Sunday, August 4, 2013

Improving Engine Performance (I) Basic

How it Works ? - The Series - 
By IM-Group Technical Division
for : Garry Hexa , Rudie Shiro , Vincent Egomotor

Improving Engine Performance (I) Dasar

1. Prinsip dasar tenaga yang dihasilkan oleh mesin.

" Ordinarily, an engine handles air intake this way: A piston moves down, creating a vacuum, allowing air at atmospheric pressure to be drawn into the combustion chamber. Combined with fuel, it forms a unit of energy, which is turned into kinetic energy (or horsepower) via combustion, thanks to an ignition from the spark plug." www.howstuffworks.com



   - ada 3 faktor utama yang menyebabkan sebuah mesin menghasilkan tenaga , yaitu Udara , Bahan Bakar, dan Api. dimana campuran ( yang seimbang / sesuai aturan ) dari ketiga unsur tersebut akan di proses dalam sebuah combustion chamber / ruang bakar, dan menghasilkan ledakan.

   - Ledakan yang terjadi dalam combustion chamber akan mendorong piston ( menjadi tenaga kinetik / horse power ) yang lalu disalurkan melalui connecting rod untuk menggerakan mesin menjadi energi berputar ( torque ).

   - dalam Seri I ini, kita akan fokus dalam bagaimana memperbesar ledakan yang terjadi dalam combustion chamber, karena makin besar ledakan, maka akan makin besar tenaga kinetik yang ditimbulkan. namun tentunya hal ini juga mengandung resiko, maka dari itu, disini juga akan kita bahas resiko - resikonya, dan batasan batasan aman dalam peningkatan engine performance.

   - Perlu diingat, bahwa peningkatan kemampuan mesin TIDAK BERBANDING LURUS dengan peningkatan konsumsi bahan bakar. karena jumlah bahan bakar yang diperlukan, biasanya dihitung terakhir, sesuai dengan kebutuhan faktor faktor lainnya. sehingga langkah langkah awal dalam peningkatan performa mesin, biasanya tidak membutuhkan peningkatan jumlah bahan bakar.

2. OEM Engine VS Personal Expectation

   - Pada mobil mobil high end, sering kita jumpai mesin mesin standar dengan tenaga yang sangat besar, sedangkan pada kebanyakan mobil yang ada dijalanan Indonesia, kita sering menjumpai mobil yang boros, namun tenaga nya loyo. hal ini disebabkan karena para pembuat mobil, (pabrik ) harus memperhatikan banyak segi dalam menciptakan sebuah kendaraan, yaitu pangsa pasar, regulasi, safety, dan cost. 

   - Jika kita lihat dari segi tersebut,maka muncul pertanyaan, bagaimana jika seandainya faktor pangsa pasar dan production cost tidak dipertimbangkan oleh pabrik, maka mobil yang kita beli tentunya akan memiliki performa maupun fitur yang lebih baik. disinilah biasanya para pemilik mobil akan menambahkan beberapa part aftermarket,atau melakukan ubahan, supaya performa mesin mobil mereka dapat sesuai dengan ekspektasi mereka. ( secara personal )
  
   - Masalahnya, sebagian besar pemilik mobil masih merasa takut / was was dalam melakukan ubahan atau penambahan ini, menurut survey kami, sebagian besar faktornya adalah sugesti, dimana banyak pemilik mobil yang masih awam atau bahkan tidak mengetahui sama sekali prinsip dasar mesin, namun menelan mentah mentah pendapat dari sebagian orang yang memang (mungkin) juga belum mengerti prinsip mengenai cara kerja mesin. 

   - Bahan bakar boros, mesin tidak awet dan lain sebagainya masih menjadi faktor utama yang menakutkan para pengguna mobil dalam meningkatkan performa mesinnya, namun apakah akan selalu demikian ? selanjutnya akan kami bahas secara logika dengan perhitungan sehingga nantinya pemilik / pengguna mobil akan dapat mencerna dengan baik pilihan mereka.


3. Step Peningkatan performa, dan mengapa tidak ada di OEM ?

   - Kembali ke prinsip dasar, bahwa tenaga mesin, di timbulkan oleh ledakan di ruang bakar yang terjadi karena ada campuran dari 3 unsur dalam sebuah ruang yang terbatas. dimana besar kecilnya ledakan tergantung dari jumlah unsur yang masuk, dan dari Rasio dari unsur unsur tersebut.

   - Rasio Udara dan Bahan bakar disebut juga Air Fuel Ratio ( AFR ) dimana angka ideal untuk mesin mobil N/A adalah 14.6 : 1 , namun seiring dengan dibukanya Throttle Valve,maka perbandingannya akan menjadi sekitar 13.0 : 1 ( mungkin berbeda2 pada tiap mobil, namun masih pada kisaran angka ini ). Sedangkan untuk mobil mobil turbo biasanya dimulai dari 14.0 : 1 dan akan berubah menjadi 10.5 : 1 pada 5000RPM, 



   - Dari pengukuran AFR diatas, dapat diartikan bahwa faktor utama yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar adalah seberapa besar Throtle Valve Terbuka, 

a. Pengapian.

   > Setelah udara dan bahan bakar dengan rasio yang tepat memasuki ruang bakar, maka campuran unsur tersebut akan disulut oleh percikan api yang dihasilkan oleh busi, mari kita mencoba ber imajinasi, bagaimana jika busi tersebut mengeluarkan api yang kecil ? dan apa yang terjadi jika percikan yang dihasilkan cukup besar, dan bagaimana jika kita perbesar percikan api tersebut ? jika percikan kecil, maka akan terjadi firing failure, atau percikan tidak sanggup membakar campuran, namun pada mobil mobil OEM yang sehat, maka percikan itu cukup besar untuk membakar campuran bahan bakar dan udara tersebut, namun dengan efektifitas hanya sekitar 80%, disinilah peran kita untuk memperbesar pengapian tersebut dengan ubahan atau alat aftermarket, sehingga efisiensi dalam pengapian dapat mencapai 100%, atau dengan kata lain, 100% dari campuran udara dan bahan bakar tersebut akan berubah menjadi ledakan yang menghasilkan tenaga kinetik. 

   > Part Aftermarket : 
     - Busi Iridium : biasanya memiliki tip ( ujung busi ) yang serupa jarum,sehingga api lebih fokus, namun bukan tujuan utamanya untuk meningkatkan pengapian, bahan Iridium terutama dipilih karena lebih Tahan terhadap panas, Sehingga lebih AWET. Pada spec OEM kebanyakan, busi yang digunakan masih platinum, hal ini karena faktor production cost, dimana busi platinum jauh lebih murah, namun pada mobil mobil baru , misalnya Honda Jazz GE8, sudah menggunakan busi Iridium pada spec OEM nya.

     - Kabel Busi : Untuk sebagian mobil yang belum bersistem direct ignition ( koil di atas silinder head ) maka diperlukan kabel busi untuk menyalurkan arus dari coil ke busi, makin rendah resistasinya, maka arus akan mengalir makin lancar, dan panas yang disebabkan oleh resistasi kabel busi akan lebih rendah, biasanya kabel busi aftermarket juga dibuat dari bahan coating ferromagnetic silikon, sehingga lebih awet, namun pada OEM biasanya dibuat dari coating karet / plastik dan resistasinya lebih tinggi, hal ini karena faktor pertimbangan untuk mengurangi storing dan juga biaya produksi, namun pada kabel busi aftermarket yang bagus, telah dilengkapi RFI sebagai anti storing.

     - Performance Coil : Pada spec OEM, koil biasanya menghasilkan listrik sebesar 8000 - 10.000 volt ( mobil platina ) dan 14.000 - 20.000 volt ( CDI ), namun pada koil aftermarket biasanya antara 30.000 - 70.000 volt, sehingga api yang dihasilkan akan lebih besar 2 - 3 kali lipat dibanding standar. alasan OEM tidak membuat koil dengan kapasitas besar adalah, karena Kabel busi OEM secara teknis tidak sanggap untuk mengalirkan listrik yang dihasilkan koil performa tinggi, selain itu pada mobil mobil platina, juga sangat rentan platina tidak tahan mendapat listrik yang lebih besar. Sehingga pada mobil mobil platina dianjurkan untuk mengganti dengan CDI, atau bisa juga menggunakan CDI aftermarket seperti Porter atau Petronix.

     - Ignition Controller : Pada mobil mobil generasi terbaru, sudah dilengkapi dengan sistem direct ignition, sehingga untuk mengganti koil dan kabel busi, agak susah di cari aftermarketnya ( tapi di toko2 yang tergabung di Grup IMG-Management, udah ada loh ), sehingga cara mudah dan murah untuk memperbaiki kualitas pengapiannya adalah dengan meng install Ignition controller, dimana alat ini berfungsi mirip sebagai volt stabilizer, namun dengan efek secara langsung pada pengapian. Pada mobil mobil Hi-End, seperti Lexus dan Accura, alat ini sudah menjadi kelengkapan standar OEM.


b. Udara.



   > Udara adalah salah satu unsur utama untuk terjadinya pembakaran, dimana unsur yang digunakan sebagai katalis adalah O2 ( oksigen ), unsur oksigen akan lebih banyak terdapat dalam udara yang bersuhu rendah, sehingga penggunaan cold air intake kit, atau Filter bertipe open ( yang tepat ) akan dapat meningkatkan jumlah udara ( oksigen ) yang masuk ke ruang bakar. Namun Volume udara yang terlalu besar tanpa dibarengi tekanan yang tinggi justru akan mengakibatkan efek pemampatan, sehingga disinilah peran parts aftermarket seperti turbo ventilator atau filter dengan bentuk kerucut seperti merk Apex'i, dimana desain mereka mampu membuat udara tersalur secara fokus dan bertekanan tinggi.

   > Parts Aftermarket
    
     - Pod Air Filter / Open Air Filter.
       Banyak pro dan kontra mengenai alat ini, antara lain, mengakibatkan ngempos, lebih cepat kotor, dan bikin boros. Memang pendapat kontra tersebut tidak sepenuhnya salah, namun tidak 100% tepat, karena tidak disertai dengan perhitungan detail. Tenaga ngempos disebabkan karena terlalu banyak udara, sehingga nilai AFR justru akan naik pada saat terjadi throttling, padahal justru diperlukan nilai tersebut turun sebagai kompensasi naiknya timing pengapian, namun dengan perhitungan volume dan tekanan yang tepat, penggunaan open filter justru akan meningkatkan performa secara signifikan, misalnya, AFR standar mobil pada saat idle adalah 14.2 : 1 dan pada saat 5000RPM adalah 10.9:1 , hal ini dikarenakan karena filter OEM terlalu tertutup, maka jika kita mengganti dengan open air filter yang berkapasitas hisap 10% lebih tinggi, AFR akan menjadi 15.6 idle dan 11.9 5000RPM, dengan perbandingan AFR tersebut maka ledakan akan makin besar, sehingga tenaga akan meningkat, namun jika udara terlalu banyak, maka dapt juga terjadi firing failure. Pendapat kedua bahwa open filter akan lebih cepat kotor memang ada benarnya, namun masih pada toleransi yang cukup aman untuk penggunaan harian, dimana kebanyakan open filter berkualitas terbuat dari bahan katun ( sedangkan OEM dari kertas ) sehingga dapat dibersihkan kembali. sedangkan pendapat ke 3 mengenai bensin boros, kami rasa tidak memiliki relevansi dengan perangkat ini,sehingga tidak perlu dibahas lebih lanjut. 

Tips : Jangan memilih open filter hanya karena murah, merk , dan bentuk, namun lebih utamakan fungsi, material, desain dan ukuran volume. Karena pada beberapa kasus justru yang lebih murah dapat menghasilkan performa lebih baik.

     - Super Kompressor / Air Charger
       Berbagai macam merk dan nama untuk alat ini, namun fungsi utama nya adalah mengalirkan udara dingin bertekanan tinggi ke dalam ruang bakar, alat ini secara signifikan dapat meningkatkan performa mobil.
http://www.howstuffworks.com/5-engine-modifications-improve-performance.htm#page=3

c. Bahan Bakar.




   > Sebagai unsur utama untuk menghasilkan ledakan, maka kualitas bahan bakar, tekanan bahan bakar, serta jumlah bahan bakar menjadi faktor faktor utama yang mempengaruhi efiesiensi penggunaan bahan bakar dalam menghasilkan tenaga. Bahan bakar yang tidak berkualitas, tidak mudah terbakar, sehingga sisa pembakarannya akan menghasilkan kerak yang tidak baik untuk mesin, ( sekalian iklan pertamax ah.. hahaha ), sedangkan kan tekanan bahan bakar yang lemah, membuat bahan bakar lebih dahulu menguap sebelum sampai ke ruang bakar, akibatnya, bahan bakar hanya terbuang sia sia, sedangkan jumlah bahan bakar, harus disesuaikan dengan kebutuhan mesin, jadi tidak selalu jumlah yang banyak lebih bagus, namun harus dicari nilai efisiensinya, sebagian mobil generasi baru, konsumsi bahan bakar ini sudah diatur oleh ECU, sehingga tidak akan menjadi lebih boros.

   > Aftermarket part
     - Fuel Pressure Regulator
       lihat reviewnya di IMG-Management.blogspot.com
     - High Pressure Fuel Pump
       Pompa Bensin tekanan tinggi dengan kemampuan memompa lebih banyak dan tinggi.

Sekian How it Works ? - The Series - 
kami akan lanjutkan dengan 
Improving Engine Performance (II) Power Distribution 
Stay Tune at www.img-management.blogspot.com

3 comments:

  1. mantap Om.... artikelnya..

    ReplyDelete
  2. Suntuk !!!
    Gak tau mau ngapain?
    yuk klik link kami nih
    asian17.com
    di jamin mantap

    ReplyDelete