[TSND] Perkembangan Mesin 2Tak Direct Injection

Assalamu’alaikum wR wB

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

Sepertinya artikel Two Stroke Never Die (TSND) akan semakin menarik. Karena ternyata performa yang “disembunyikan” diluar bayangan kita. Mari kita mulai …

Pada awal pengembangannya mesin 2tak memang memiliki karakter bertenaga besar, bobotnya ringan, akan tetapi boros dan kandungan emisi gas buangnya tinggi. Itu dulu dan hanya berlaku untuk mesin 2tak konvensional. Setelah penelitian yang dilakukan oleh Shigeru Onishi pada 1970-an, ia menemukan suatu teknik yang ia sebut “Active Thermo-Atmosphere Combustion (ATAC)”. Dengan teknik ATAC ini, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang mesin 2tak berkurang drastis, pengapian mesin jadi lebih baik, serta kebisingan dan getarannya jauh berkurang”. Kemudian ia menunjukkan bahwa sebuah mesin 2tak karburator bisa lebih irit dibandingkan mesin diesel, pada rentang rpm-beban yang sempit (powerband sempit), sangat cocok untuk penggerak generator listrik [1].

Bentuk engine 2tak dengan teknik ATAC, yang dipatenkan bentuknya seperti ini [2]

Karena hanya optimum pada rentang rpm yang sempit, maka kemudian pada 1990-an, Honda R&D Chief Engineer, Yoichi Ishibashi, meningkatkan kebersihan (emisi) mesin 2tak. Kemudian menemukan teknik yang dapat melebarkan rentang rpm dari mesin 2tak berbasis ATAC, yang ia sebut “Activated Radical (AR) Combustion”. Dengan rentang rpm yang lebar, maka mesin 2tak ini bisa diaplikasikan pada kendaraan, sepeda motor. Konstruksi mesin yang dipatenkan seperti ini [3]

Konstruksinya mirip dengan mesin 2t konvensional, hanya saja pada exhaust port ada valve (56) yang bersifat variabel (bisa diubah-ubah besar bukaannya). Kemudian konstruksi ini dibenamkan pada motor enduro honda exp-2 [4]

Yang mana konstruksi valvenya jika dilihat secara 3 dimensi seperti ini

Dan prinsip kerjanya dapat dijelaskan secara sederhana seperti ini [5]

Jadi campuran udara segar + bensin (dingin), dicampur dengan sebagian kecil sisa pembakaran yang cukup panas. Berikut ini porsi gas sisa pembakaran dan gas segar, disesuaikan dengan putaran mesin (rpm)/ besarnya beban [6].

Bandingkan dengan mesin 4tak yang hampir semua isi silindernya adalah gas segar, berapapun bebannya. Dengan demikian mesin 2tak dengan mekanisme ini menjadi lebih irit.

Meskipun udara segar dan bekas pembakaran bercampur, tapi karena porsinya dikontrol oleh bukaan valve di exhaus port sehingga belum cukup panas untuk meledak. Kemudian pada langkah kompresi barulah campuran tersebut meledak secara sendirinya, meskipun tanpa percikan busi. Pembakaran seperti inilah yang menjadikan hasil yang lebih sempurna dibandingkan pembakaran oleh busi, sehingga powernya naik dan gas emisinya turun [4]

Dengan proses pembakaran yang lebih sempurna, bahkan dibandingkan dengan mesin 4tak sekalipun, maka performa dan emisi mesin 2tak jenis AR combustion ini menjadi lebih bagus dari mesin 4 tak.

Jadi nyata sudah bahwa mesin 2tak dengan teknik ini (ARC) bisa lebih powerfull dari mesin 4tak, sekaligus lebih irit.

Semoga bermanfaat, wassalamu’alaikum wR wB.

 

Sumber :

[1] Onishi, S, et al., “Active Thermo-Atmosphere Combustion (ATAC) – A New Combustion Process for Internal Combustion Engines”, SAE Paper No. 790501, 1979]

[2] USPATENT 4445468 ; 2-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND AN IGNITION-COMBUSTION METHOD OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

[3] Ishibashi, Y. and Asai, M., “Improving the Exhaust Emissions of Two-Stroke Engines by Applying the Activated Radical Combustion,” SAE Technical Paper 960742, 1996, doi:10.4271/960742.

[4] http://www.f1technical.net/forum/viewtopic.php?f=4&t=10966&start=330

[5] http://www.motorcycle.com/manufacturer/honda/honda-exp2-14293.html

[6] Pierre DURET, “The New Generation of Gasoline DI 2-Stroke Engines: a Powertrain for Innovative Ultra Low Cost Passenger Cars ?” IFP School, France