Seberapa Besar Kontribusi Crank Offset Dalam Peningkatan Performa Mesin/Engine ???

Assalamu’alaikum wR wB

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

Yamaha mengklaim bahwa teknologi crank offset memberikan kontribusi terhadap performa jupiter z1. Sebenernya teknologi ini sudah lama diterpkan di motor karisma 125, dan memang memberikan dampak pada penurunan rugi2 gesek antara piston+ring dan dinding silinder. Gambar di bawah ini lebih jelas menggambarkan perbandingan besarnya gesekan antara crankshaft yang poros nya segaris /inline dan yang offset.

Dari gambar di atas terlihat jika konstruksi crank offset (offset cylinder) memeberikan penurunan gaya gesek pada dinding silinder, pada ketinggina piston yang sama. Dan mengenai hal ini sudah banyak dijelaskan oleh para blogger kondang baik dalam maupun luar negeri, karena memang crank offset, bukan teknologi baru.

Yang menjadi pertanyaan adalah : ” Seberapa besar crank offset memberikan penurunan gaya gesek, sehingga memberikan kontribusi pada peningkatan torsi dan power engine?”  Inilah yang mau kita bicarakan

Kita perhatikan model crankshaft convesional/inline, yang mana saat power stroke / langkah kerja, tekanan oleh ledakan dalam silinder yang mengarah ke bawah, dilawan oleh gaya gesek yang arahnya segaris dengan conrod. gaya yang saling berlawanan ini membentuk sudut, seperti gambar berikut

Akibat dari sudut tersebut, munculah gaya yang mendorong piston ke samping (panah merah di pin piston). Gaya inilah yang memperbesar gaya gesek antara ring piston dgn silinder. Teknologi crank offset, berusaha meminmalisasi sudut ini, untuk memperkecil gaya ke samping, otomatis mengurangi gaya gesek ring piston dan silinder.

Seberapa besar pengaruh sudut tersbut terhadap besarnya gaya gesek ?

Besarnya gaya gesek tersebut, bukan hanya dipengaruhi oleh sudut tsb saja, akan tetapi juga dipengaruhi oleh bore, stroke, tekanan ruang bakar, rpm dan koefisien gesek. Misalnya :

1. Keff gesek antara ring piston dan silinder = 0.2
2. rpm = 9000
3. tekanan dalam ruang bakar = 8.775286 bar =877528.6 N
4. bore x stroke = 77 mm x 53.6 mm
5. maka usaha yang digunakan untuk melawan gaya gesek tersebut adalah
6. sudut conrod =20

F = tekanan ruang bakar x luas piston /(1 + (1/(koeff gesek x tangen (20))))

= 877528.6 x 3.14 x (0.077/2) x (0.077/2) / (1 + (1/(0.2 x 3 x 0.364))) = 733 N

W = F x stroke x rpm/60 x 0.5 = 733 x 0.0536 x 9000/60 x 0.5 = 2946.6 watt = 3.95 hp

Jadi rugi2 geseknya 3.95 hp (selain rugi2 in masih ada beberpa rugi2 yang lain), yang pada akhirnya engine dengan spec ini menghasilkan power on crank = 26.01 hp (setelah dipotong rugi2).

Jadi dengan menerapkan crank offset sehingga sudutnya misalnya menjadi 5 derajat, maka kerugian geseknya menjadi 1.1 hp, sehinnga power on crank nya menjadi = 26.01 + 2.85 =28.86 hp, lumayan tambah hampir 3 hp.

Kira2 itu dulu gambaran tentang keuntungan penerapan crank offset, lebih kurangnya mohon maaf. Kepada suhu2 yang lebih tahu, mohon masukan dan koreksinya, semoga berguna wassalamu’alaikum wR wB.