Memperkirakan Kenaikan Power, Setelah Menaikkan Rasio Kompresi (Compression Ratio / CR)

Desember 8, 2013 motogokil Motorcycle 65

cr effect on performance

Assalamu’alaikum wR wB

Salam sejahtera buat kita semua, semoga kita semua selamat di perjalanan sampai ke tujuan.

Beberapa artikel yang lalu, sering membahas bahwa untuk menaikkan power, CR mesin harus ditingkatkan. Banyak yg hanya memahaminya seperti itu, akan tetapi jauh lebih baik jika kita dapat “memperkirakan” berapa kenaikan CR untuk power motor yg kita inginkan. Mari kita diskusikan bersama2…

Bahwa sebelum kita mempelajari hubungan antara cr dengan power, ada baiknya kita melihat kembali mengenai seberapa besar (sesungguhnya) power yang dihasilkan oleh ruang bakar, kemudian berapa yang sampai ke poros cranksahft. Coba perhatikan gambar ini

power losses

Terlihat bahwa daya yg sampai ke crankshaft cuma 25% dari daya total. Sehingga bila power motor kita di brosur tercantum volume silinder 200 cc, power 17 ps dengan cr 9:1, maka seseungguhnya power yg dihasilkan oleh pembakaran adalah =

Power total = 17 ps / 25% = 68 ps

Sedangka power hasil pembakaran tersebut juga merupakan hasil dari perkalian efisiensi termal dengan dengan power potensial  yg terkandung dalam campuran bensin+udara jika terbakar. Efisiensi termal mesin otto ditentukan oleh persamaan

efisiensi kinerja

Yang mana “r” adalah nilai cr, dan “k” adalah nilai antara 1,2 s/d 1.45, kita ambil tengahnya  saja k=1.35. Maka efisiensi termal dari mesin adalah

1-(1/(9^(1.35-1))) = 0.54 = 54%

Dengan nilai ini bisa diperkirakan power terkandung dalam campuran bensin + udara (dengan massa tertentu) yg masuk dalam ruang bakar adalah =

68 ps / 54% = 126.74 ps

Inilah power potensial yg terkadung dalam campuran bensin + udaran yang akan kita jadikan acuan sebagai sumber tenaga. Jika cr kita tingkatkan menjadi 11 : 1, maka efisiensi termalnya menjadi

1-(1/(11^(1.35-1))) = 57%

sehingga energi panas pembakaran akan menghasilkan power

126.74 ps * 57% = 71.9847 ps

dan jika kita anggap power yang sampai ke poros crankshaft cuma 25% maka, besarnya sekarang menjadi

71.9847 ps * 25% = 17.996 ps

Dan persamaan ini sifatnya umum, bisa diaplikasikan pada semua mesin  4 tak dengan pembakaran menggunakan busi. Lalu bagaimana melakukan peningkatan nilai CR ?

Perlu diingat kembali bahwa nilai cr =

cr = (volume ruang bakar + volume csilinder) / volume ruang bakar

Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut

Compression_Ratio

Jadi jika volume silinder (Vs) = 200 cc, cr=9, maka volume ruang bakarnya (Vtdc) =

9 = (200 cc + Vtdc) /Vtdc

=> 9 Vtdc = 200 cc + Vtdc

=> (9-1) Vtdc = 200 cc

=> Vtdc = 200/8 = 25 cc

Jadi kalo mau meningkatkan cr, volume ruang bakar harus diperkecil, dengan berbagai cara. Misalnya dengan menggunakan piston jenong, memapas head silinder atau mengurangi paking. Jika ingin menaikkan cr menjadi 11, maka velume ruang bakar harus diperkecil menjadi

Vtdc = 200/(11-1) = 200/10 =20 cc (berkurang 5 cc)

Jika ingin melakukan pemapasan head,  maka perlu diketahui ukuran bore x stroke mesinnya = 63.5 x 62.2. Banyaknya pemapasan head (mm) adalah  = pengurangan cc Vtdc / luas piston (cm2)

5 cc / ((22/7) x 63.5^2/4)

=> 5 cc / 31.682 = 0.1578 cm =1,58 mm (lumayan tinggi juga)

Jadi tinggi pemapasan head silinder 1.58 mm.

Ane rasa cukup ini dulu yg bisa ane tuliskan, memang penggunaan rumus masih secara kasar jadi ada kemungkinan terjadi kesalahan. Kepada suhu2 yg lebih tahu/kompeten mohon koreksi dan masukannya.

Semoga bermanfaat, wassalamu’alaikum wR wB.

61 Komentar

    • bisa saja bro, cuma harus ada peningkatan di sektor lain seperti
      1. efisiensi volumetrik
      2. penyesuaian nilai afr
      3. tambah volume silinder (bore-up atau stroke-up)
      4. menggeser power puncak ke rpm yg lebih tinggi

      Balas

  10. urun rembug biar lbh clear bro, biar buat pertimbangan mana yg dpilih biar tdk mnyesal.
    mmg pada umumnya byk mekanik yg melakukan spt ini tp saya brpendapat lain alangkah baiknya jk head tdk dpapas, ingat chain kid panjangnya tdk bisa dikurangi sehingga efeknya nanti chain kid jd kendor dan berbunyi tek tek tek spt piston benturan dan akn merubah timming cam (terlambat), pemapasan head lbh sulit dhitung krn berbeda rumusnya sbab head bentuknya kubah bukan cylinder, bisa2 pengurangan volume tidak tepat hitungannya. lbh baik cari piston yg lbh dome n dimodif sesuai dg kompresi yg dbutuhkan (lbh mudah hitungnya krn piston bisa dbandingkan langsung) jd kendala chain kid kendor dpt dihindari serta kondisi blok kopnya pun ttp std, byk kq piston yg lbh dome dpasaran mulai yg murah smpai yg istimewa, mngkin ini lbh mahal krn nebus piston ma modifnya. tp jaminan head lbh mahal dr piston

    Balas

  12. tdk prlu brterimakasih bro motogokil, kita semua pngunjung warung sama2 kq tdk ada yg lebih dr kt semua cuma berbeda lbh tahu duluan, 1000 mil yg kita tempuh brawal dari 1 langkah pertama. smoga lbh brguna untuk semuanya

    Balas

  16. Kayanya harus hati2 mengubah ruang bakar. Desain tertentu membuat mesin lebih rentan detonasi, krn jika bentuknya salah, panas mengumpul berlebihan di satu bagian. Ini juga salah satu keunggulan dohc, posisi klep bisa lebih tegak, busi bisa pas di tengah. Tuningnya lebih gampang. Ruang bakar makin aman dari detonasi. Jadi, hati2 kalau mau menaikkan kompresi.

    Balas

  17. Kalau kompresi d tinggi kan berarti harus d kasih minuman yg mendukung juga kan yah. Nah kalau d kasih minuman yg g sesuai apa performa nya tetap keluar. Sia sia kan. Hehe.

    Balas

    • Untuk kompresi ya bro…ini pengalaman pribadi, jk anda ingin menggunakan bbm premium kompresi jgn lebih dari 10:1 (CR) jika lebih dari itu nanti buat touring jarak jauh terasa ngedrop powernya krn detonasi dan mesin suwaranya kasar, jk lebih dari itu enak tarikan awalnya saja. jd jgn menyepelekan mesin kompresi rendah 9,0 – 9,5 :1 jk buat touring justru maknyus meski bbm premium. jk kompresinya tinggi ya minum pertamax aja deh krn dg kompresi tinggi panas yg ditimbulkan jg tinggi krn tekanan tinggi shg butuh bbm yg tahan panas tinggi n pendinginan extra pakai radiatorlah biar mumpuni. coba saja motor hiper under bone 150cc ayago itu buat touring ntar akan terasa drop powernya jk dipaksa pakai premium krn over heating.

      Balas

      • Ini juga pengalaman pribadi, walaupun motor kompresinya 11:1, walaupun pakai premium, asal mesinnya juga pakai radiator, aman2 saja utk jarak jauh. Nggak ada gejala detonasi sama sekali. Mungkin itu berlaku utk mesin berpendingin udara.

        Balas

        • bisa jadi spt itu bro, jauh dekat tiap org tdk sama dlm anggapannya, klu skali2 tdk apa kq atau jrk dkat tp coba bedakan jk anda pakai pertamax. mesinnya cocok yg mana bisa drasakan jk anda rider sejati. trus yg pakai motor kompresi rendah 1:9,0 isi pertamax rasakan top speed ttp tdk beda. krn tdk didukung kompresi,durasi cam, mapping pengapian yg sesuai cuma ruang bakar lbh bersih saja.

          Balas

          • Kalau detonasi kan cukup didengarkan, tidak perlu pakai perasaan. Sudah dicoba pertamax vs premium, tangki dikosongkan lebih dulu, lebih dari 100km nonstop. Sama2 nggak ada detonasi. Kalau top speed susah, soalnya di jalan umum. Rekor top speed justru didpt waktu pakai premium, 128kpj. Oya, motornya cs1 standar. Kalau yg kompresi 11:1 vario 125. Lebih dari 100km juga sama, nggak ada tanda2 nglitik sama sekali. Justru waktu pakai supra helm in injeksi, kalau gigi ketinggian ada gejala nglitik. Padahal kompresinya malah rendah.

      • Berarti kalau masih duit cekak mending ambil motor yang yg standar aja ya om. Supaya g nge rusak mesin karena salah kasih minum

        Balas

        • bkn bgitu maksudnya bro…gkpp beli yg kompresi diatas 10 : 1 diisi premium asal jgn sering2 pa lagi perjalanan jauh, untuk jrk dkat aja. klu prjalanan jauh baru isi pertamax. tapi yg paling bagus mesin dg system ijeksi pakai pertamax aja biar lbh juozzz n awet

          Balas

          • Kalau campur gimana om? 2 premium 1 pertamax. Dan kalau penggunaan cairan penambah oktan itu efektif g yah om. Thx.

  19. Dan benar g ada alat atau cara atau suatu cara meninggikan kompresi bensin? Maaf gan banyak nanya soalnya g smart sih ane. 🙂

    Balas

  20. wah ane bacanya aja puyeng om bro…
    ane phobia deh urusan rumus-rumus kaya gitu…

    😀

    nyimak aja deh…
    yang jelas artikelnya sangat bermanfaat buat para pembaca…

    😀

    lanjut mas bro…

    Balas

  22. hari gini umumnya orang menghindari papas head terlalu banyak.
    potensi rantai keteng kendor makin terbuka.
    selain pake piston cembung ada juga mekanik yg pake cara mengelas di kubah ruang bakar. dan dibentuk sedemikian rupa.
    kalo 2 tak mah silakan, babat aja sesuka hati 😀

    Balas

    • jgn dlas bro ruang bakarnya, ya mending cari piston jenong itu saja, ato piston dome tinggi/mentahan dmodif sendiri, semua sudah prnah kami lakukan brtahun tahun lalu. standard itu mahal bro, tdk prcaya??? tanya sama yg suka modif mesin. ukuran kepuasan itu tdk trbatas n mnyesal stelahnya. yg plg enak modif itu kohar (korek hariab) aja lbh awet krn tdk trlalu extreme

      Balas

    • untuk ninja150 pakai pertamax bisa dbaca koment yg saya posted sblm2nya pasti anda bs analisa. ninja kohar poles aja saluran bilasnya, jk dah kelar pakai carbu PWK. awas salah poles gk bisa lari (bawa aja kebengkel tunner yg pengalaman). maaf bro lbh pas tanya k yg punya warung, tdk baik tamu murangtoto

      Balas

  29. numpang nanya maz bro,
    kalao chibi kan cr nya tinggi,pake premium efek kebelakang hari ada ga? jangan2 habis garansi mesin rontok.
    tapi udah 7.500 km ga ada terasa ngelitik
    mohon kejelasannya maz bro? makasih

    Balas

  32. kalo gejala ngelitik dimesin itu karena pemakaian bbm yg gk pas sama kompresi ato gmna ya?cz mtor ane kan verza kompresi 9:5 ane kadang pake premium kalo jarak jauh tp mesin terasa ngelitik dan kasar bgt tapi kalo harian pake pertamax suara ngelitik sedikit hilang tp suara ksar mesin masih ada namun suaranya tidak sekeras kalo pake premium namun tidak pengaruh terhadap performa ini yg salah dimananya ya???Ada yg bisa jawab?

    Balas

    • Kompresi cuma salah satu faktor nglitik (detonasi). Krn motornya masih baru, coba kurangi beban mesin dgn menurunkan gigi. Di mesin yg sehat biasanya detonasi terjadi krn gigi yg ketinggian sewaktu nanjak / berboncengan. Setahuku suara verza lumayan halus, kalau kasarnya nggak normal, mending dicek ke bengkel. Masih garansi kan?
      Soal peforma sewaktu pakai premium vs pertamax, memang seharusnya nggak akan beda, krn rata2 motor/mobil yg dibuat di Indonesia memang dirancang utk minum bbm yg biasa ada di Indonesia, yaitu premium.

      Balas

4 Trackbacks / Pingbacks

  1. CB150R Racing… “Sang Penakluk”… Bertenaga Lebih dari 32 HP | motorgoodness
  2. Apa yang Harus Dilakukan Ketika Premium (RON 88) Dihapuskan | motorgoodness
  3. Membayangkan Multi Mode Engine (Implikasi dan Pengambangan dari Aplikasi VVA) | motorgoodness
  4. Kompresi mesin Yamaha NMAX itu dinaikkan biar FBY nggak nangis, walau pemilik mungkin tetap nangis | Mengupas soal motor

Semoga tercerahkan dan komen mas bro juga ikut mencerahkan