Prinsip Kerja Piston dan Segala Permasalahannya

piston in cylinder-motogokil

Assalamu’alaikum wa rochmatullohi wa barokatuh.
Semoga Allah senantiasa menyelamatkan kita semua di manapun kita berada.

Pernah lihat brosur spesifikasi sepeda motor ? Di brosur tersebut biasanya tertera spesifikasi bore x stroke, power @rpm, torsi @rpm dan perbandingan kompresi (compression ratio/cr) serta fuel consumption (fc), kesemua spesifikasi ini berkaitan dengan kerja piston di ruang bakar. Bore adalah diameter piston, stroke adalah langkah naik-turunnya piston, putaran (rpm) terkait dengan piston speed yang aman untuk mendapatka kinerja engine dan cr serta fc akan menetukan besarnya gaya yang harus diteruskan piston ke crankshaft. Mengenai hubungan antara cr, bore dan stroke dalam ruang bakar, bisa dilihat di artikel ini [artikel 1]

Setelah pada artikel yang lalu iwf membahas rantai keteng/kamprat, kali ini iwf akan mencoba membahas tentang piston. Piston adalah salah satu perangkat utama dari motor bakar (lihat gambar atas). Tugas utamanya adalah melakukan proses 4-tak (4-stroke), yaitu hisap-tekan-kerja (ekspansi)-buang. Tentu saja untuk melakukan tugas ini piston dibentu beberapa part lain, ada yang sudah iwf terangkan yaitu kepala silinder dan klep, dan ada yang belum yaitu setang piston (connecting rod/conrod) dan bandul (crankshaft).

Sebelum masuk kepada pembahasan yang lebih dalam, ada baiknya berkenalan dengan piston. Ternyata piston didisain sedemikian rupa dengan bentuk yang kompleks, jadi tidak asal bikin. Dan dari disai tersebut mengemban fungsi-fungsi yang penting untuk mendukung optimasi pada proses pembakaran untuk menghasilkan power yang optimal. Coba perhatikan piston ini, mungkin ada beberapa istilah yang baru sekarang kita faham.

pistons-range-big1

Gambar 1. Piston dan bagian-bagian dari disainnya

Kalau sudah kenalan dengan piston baru kita bahas piston yang bergerak naik turun di dalam liner (lubang silinder/cylinder bore), melakukan tugas mesin bakar 4-langkah. Yang kemudian dikonversi oleh conrod dan crankshaft menjadi gerakan memutar. Pada saat bergerak antara piston dan dinding silinder, tidak boleh ada kebocoran gas. Oleh karena itu disisipkanlah ring piston di celah tersebut, sebagai penyekat , yang menghalangi kebocoran gas bertekanan tinggi (hasil pembakaran) menerobos masuk ke crankcase.

siklus dasar mesin 4tak

Gambar 2. Siklus Engine (mesin bakar) 4 langkah lengkap

 

Akibatnya rapatnya piston-ring piston -liner, maka akan timbul gesekan yang keras (karena sama-sama logam) antara piston-ring piston dengan dinding silinder. Untuk mengurangi kerusakan akibat gesekan, maka diperkerjakanlah pelumas yang melekat pada dindiing liner. Besarnya energi yang dihasil oleh proses pembakaran akan menentukan cepat-tindaknya gerakan naik-turunnya piston berlangsung. Jadi nanti akan ada 3 penyebab permasalahan pada piston yaitu :

  1. Pembakaran yang menghasilkan suhu tinggi beserta efeknya
  2. Gerakan naik turun beserta segala fenomenanya, dan
  3. Ketidak singkronan antara kecepatan piston dengan beberapa part lainnya terkait dengan material dan lain sebagainya

 

Saat Pembakaran

Proses pembakaran dalam ruang silinder tergambarkan di gambar siklus mesin 4-tak nomer 3 (combustion). Pada saat itu campuan udara+bensin yang sudah termapatkan pada langkah 2, diledakkan oleh api yang dihasilkan oleh (pemntik) busi. Seketika api menjalar ke segala penjuru dalam ruang bakar dan menjadikan volume gas dengan cepat mengembang. Akibatnya piston terdorong kebawah dengan sangat kuat, maka pada saat itulah piston melakukan langkah “kerja”.

Ada kalanya pembakaran berlangsung  dalam kondisi “belum optimal”. Hal ini disebabkan oleh beberapa kejadian, yaitu :

  • Mesin sering bekerja pada kecepatan rendah dan beban rendah. Sehingga terjadi masa-masa yang cukup lama mesin bekerja di “bawah suhu optimalnya”. Sehingga terjadi kegagalan pembakaran pada porsi kecil bensin yang melekat di kepala piston dan ruang bakar. Karena pada daerah tersebut suhunya lebih rendah akibat pendinginan oleh sistem pendingin (baik air fin atau liquid cooled).
    • Fenomena seperti ini juga terjadi saat awal menghidupkan mesin. Saat itu blok mesin (silinder dan kepala silinder/kubah ruang bakar) dan juga crown (mahkota) dari piston masih dalam kondisi dingin. Putaran engine pun rendah, sehingga lebih besar kemungkinan terjadi pembakaran yang tidak sempurna pada campuran udara+bensin yang dekan dengan dinding logam di ruang bakar tersebut.
    • Juga pada proses mematikan mesin, setelah mesin bekerja dan kemudian berhenti, maka ada kemungkinan sebahagian bensin terlanjur masuk ruang bakar, sementara tidak terjadi pengapian dan pembakaran. Bensin seperti dimasak oleh suhu ruang bakar yang tinggi, tidak terbakar tapi hanya berubah menjadi karbon. Mirip dengan prinsip pembuatan arang dari kayu
  • AFR yang cenderung terlalu kaya, sehingga dalam setiap siklus pembakaran, selalu ada sebagian kecil bensin yang tidak terbakar, dan membentuk tumpukan karbon.
  • Oli mesin yang lolos masuk ke ruang bakar, baik lewat sela-sela ring piston maupun hasil blow juga dapat meningkatkan tumpukan karbon. Karena oli mesin memiliki molekul yang besar dan titik didih yang lebih tinggi dari bensin, sehingga banyak porsinya yang tidak terbakar, dan membentuk tumpukan karbon.

potential source of engine deposit formation

Gambar 3. Beberapa penyebab terjadinya pembakaran yang tidak sempurna, yang bisa menyebabkan terjadinya tumpukan karbon

Akibat peristiwa–peristiwa di atas, terjadilah penumpukan berupa kerak karbon dari sisa-sisa pembakaran. Kerak karbon ini mengendap dan melekat kuat di permukaan kepala piston (crown) maupun di bagian klep. Jika mesin dirasa sudah berat tarikannya, ada baiknya diperiksa bagian dalam silinder, bisa jadi kondisinya sudah seperti yang terlihat di gambar ini.

combustion chamber deposit carbon

Gambar 4. Tumpukan kerak karbon pada dome di kepala silinder dan pada mahkota (crown) piston.

Adanya tumpukan karbon dalam ruang bakar, menjadi sebab turunya performa engine. Power dan torsi turun, mesin sulit teriak (mencapai rpm tinggi) meskipun gas sudah mentok. Turunnya performa engine ini karena beberapa sebab yaitu :

  1. Tumpukan karbon akan mengurangi volume ruang bakar, sehingga kompresi naik dan terjadi pre-ignition yang akan menimbulkan detonasi dan knocking. Power pasti akan drop
  2. Permukaan yang ditumpuki karbon akan menyerap bensin dan membuangnya pada langkah berikutnya. Artinya ada bagian dari bensin yang tidak terbakar.
  3. Tumpukan karbon juga mengganggu turbulensi pada ruang bakar. Sehingga campuran menjadi kurang homogen dan pembakaran akan berlangsung tidak sempurna
  4. Pada saat tertentu, tumpukan karbon bisa terkelupas dan lepas. Dan jika sampai terjepit diantara seat dan klep, akan terjadi kebocoran kompresi.

 

Kebocoran kompresi akibat payung klep terganjal tumpukan karbon yang lepas.

compression leakage

Gambar 5. Kebocoran kompresi akibat serpihan kerak karbon terjepit diantara payung klep dan seat-nya.

Kronologi peristiwa detonasi akibat tumpukan karbon dan apa yang dirasakan oleh piston

normal vs abnormal combustion-motogokil

Gambar 6. Peristiwa pembakaran normal dan abnormal (detonasi) serta apa yang dirasakan oleh piston

Akibat yang terjadi pada piston dan conrod akibat detonation dari yang ringan sampai yang berat.

failure caused detonation-motogokil

Gambar 7. Akibat detonasi pada piston dan connecting rod

 

Saat Gerakan Translasi

Gerkan translasi piston naik dan turun tergambarkan dengan jelas pada Gambar 2. Pada gerakan ini terlibat beberapa gaya, yaitu gaya yang searah dengan naik-turunnya piston (baik karena tekanan gas yang tebakar, atau karena kelembamam bandul/crankshaft), gaya ke samping karena perbedaan sudut antara arah piston dan posisi big-end di crankshaft, serta gaya gesek antara ring piston + piston dengan dinding silinder.

force to piston in cylinder-motogokil

Gambar 8. Gaya ke bawah dan ke samping yang dirasakan piston

Gaya ke bawah hasil dari ledakkan proses pembakaran, sering iwf bahas terutama pada artikel SIE (silahkan kilck spark ignition engine). Cara mengetahui berapa besarnya tekanan yang diberikan gas pada piston, memerlukan persamaan yang sangat sangatlah kompleks. Iwf sudah membuatkan artikel yang menjelaskannya secara sederhana pada artikel ini. Intinya tekanan yang dihasilkan adalah hasil dari proses pembakaran campuran homogen antara udara dan bensin dengan perbandingan tertentu, yang dipantik oleh busi pada waktu tertentu.

Gaya gesek antara piston+ring piston dengan dinding liner
Gaya ke bawah ini tidak semuanya menjadi gaya dorong untuk memutar carnkshaft (bandul). Akan tetapi ada sebagian yang digunkan untuk melawan gaya gesek yang diberikan oleh dinding liner dan piston+ring piston. Gaya gesek ini sangat kuat, silahkan coba dorong saat piston+ring piston terpasang dalam lubang silinder (liner), saat tidak terpasang di mesin motor. Perhatikan posisi piston dengan ketiga ringnya melekat pada dinding liner

4 piston cross section

Gambar 9. Penampang piston dan bagian yang bergesekan

Dan ternyata gaya gesek ini cukup merugikan dan juga merusak. Oleh karena itu banyak insinyur mesin sangat memperhatikan permasalahan ini. Persentasi kerugian gaya gesek dapat dipihat dalam gambar ini.

mechanical friction-motogokil

Gambar 10. Persentase energi yang hilang akibat gesekan mekanik termasuk piston

Ring piston secara alamiah akan menekan dinding liner yang disebut stress. Hal ini sangat mudah difahami, bagi yang sudah pernah bongkar-pasang piston ke lubang silinder). Bagi yang belum faham, lihat gambar di bawah ini, ring piston yang terbuat dari baja, dalam kondisi bebas (free) agak “mekar”. Kemudian dipaksa mengecil mengikuti bentuk piston, otomatis ia akan punya gaya balik (untuk kembali mekar, sesuai dengan kondisi awal), gaya ini disebut gaya tensil Ft, yang arahnya dari piston menuju dinding liner.

 

force on piston ringGambar 11. Gaya yang bekerja pada ring piston

Selain gaya yang asli dari meterial dan konstruksi ring piston, ada gaya lain yaitu gaya dorong yang diberikan tekanan gas. Gas ini sengaja dimasukkan lewat lubang tertentu kemudian memasuki groove (celah ring piston) dan memberikan tekanan ke arah luar, sehingga tekanan ring piston ke dinding liner semakin kuat. Hal ini dilakukan semata untuk memperkecil tekanan bocor yang kemudian memasuki crankcase, yang biasa disebut blowby.

ring piston pressure

Gambar 12. Tekanan gas hasil pembakaran turut ikut meningkatkan daya tekan ring piston ke dinding liner

Akibatnya gaya gesek antara ring piston dan dinding liner semakin meningkat. Apalagi ternyata dinding liner (silinder) tidaklah licin seperti yang kita perkirakan, tetapi kasar mikroskopis. Sehingga untuk mengurangi gaya gesek pada bagian ini, dinding liner dilumuri dengan pelumas (oli mesin). Dan pelumas ini secara periodik dibawa oleh ring-oli, ring nomor 3 yang ada di piston. Dan akhirnya piston dapat meluncur dengan mudah dalam liner. Perhatikan perbandingan antara dua bagian yang gesekan tersebut tanpa oli dan dengan adanya oli.

sliding in contact-motogokil

Gambar 13. Peran oli/pelumas dalam memperkecil koefisien gesek antara 2 benda yang bergesekan (piston+ring piston dan dinding liner)

Meskipun demikian tetap saja gaya gesek terjadi. Dan semakin meningkat dengan meningkatnya kecepatan piston melaju (sliding) dalam liner. Jadi kalau kita negebut, dengan semakin meningkatnya putaran mesin (rpm), semakin meningkatn pula rugi-rugi gesek piston+ring piston. Makanya bensin akan semakin boros dengan jarak tempuh sama, jika kita naik motornya santai. Perhatikan pengaruh kenaikan putaran engine terhadap kerugian gesek mekanik, termasuk rugi gesek piston.

friction loss

Gambar 14. Pengaruh engine speed (kecepatan putaran mesin) terhadap kenaikan rugi-rugi daya akibat gesekan mekanik (piston sampai 33.9%)

Dan seiring dengan lamanya pemakaian, kualitas pelumas emakin jelek/rusak. Kekentalan (viscosity) nya turun dan kemampuanya melumasi jalur dinding silinder juga turun. Maka koefisien geseknya naik seiring dengan menurunnya kekentalan oli pelumas. Yang tadinya aman saat oli bagus (full film), kemudian oli mesin mulai rusak, koefisien geseknya meningkat. Mesin terasa semakin loyo karena dihambat gaya gesek ini. Untuk pengujian kekentalan oli bisa merujuk ke artikel ini.

Perharikan pengaruh gaya hydrodinamik (yang berbanding lurus dengan viskositas) terhadap koefisen gesek.

3 zone lubrication-motogokil

Gambar 15. Pengaruh kekentalan oli terhadap koefisien gesek antara ring piston dan dinding liner.

 

Prediksi Besarnya Gaya Gesek Piston

Besarnya gaya gesek antara piston+ring piston ke dinding silinder dapat diperkirakan dan dihitung. Dalam artikel terdahulu [artikel] dijelaskan paling tidak ada 3 gaya yang menyebabkan terjadinya gesekan, yaitu :

  1. Gaya gesek karena tegangan ring piston. Besarnya gaya ini ditentukan oleh tegangan radial ring piston, tebal ring piston, keliling silinder, panjang stroke dan kecepatan piston (piston speed). Semakin besar variabel-variabel ini, semakin besar pula rugi-rugi geseknya.
  2. Efek tekanan gas bakar dari belakang ring piston. Tekanan ruang bakar akan menambah tekanan ring piston ke diniding liner. Jadi besarnya tekanan ruang bakar berbanding lurus dengan gaya gesek.
  3. Efek gaya menyamping akibat posisi crank offset. Sedikit offset akan mengurangi tekanan piston+ring piston pada dinding silinder.

 

Dari besarnya kerugian yang diakibatkan oleh gaya gesek ini, para insinyur terus meneliti untuk mendapatkan cara, bagaimana menurunkan gaya gesek ini, diantaran adalah

Mempertipis ring piston
Sesuai dengan variabel penentu besarnya gaya gesek ring piston ke dinding liner, semakin tipis ting piston, maka gaya geseknya akan semakin kecil. Sehingga engine yang menggunaan ring piston yang lebih tipis, akan merasakan peningkatan performa.

 

thinner piston-rings-motogokilGambar 16. Aplikasi ring piston yang lebih tipis dapat menurunkan rugi gesek.

Meningkatkan pelumasan pada Bagian Skirt Piston
Bagian piston yang sering ikut menggesek dinding liner adalah bagian skirt-nya. Besarnya kerugian gesek di bagian ini antara 25-47%. Oleh karena itu jika mampu menurunkan koefisien gesek pada bagian ini, akan memberikan kontribusi yang signifikan pad penurunan gaya gesek secara total, yang artinya power yang dirasakan rider semakin meningkat.

Salah satu caranya adalah dengan melaipisinya dengan lapisan teflon (molibdenum). Serta dengan memberikan cekungan-cekungan groove untuk menampung oli. Seperti yang dilakukan honda pada piston cbr 250rr-nya [lihat artikelnya di sini].

piston cbr250 2014

Gambar 17. Pelapisan skirt piston dengan molybdenum dan pembentukan oil lock dapat meingkatkan pelumasan dan memperkecil gesekan.

Merancang Offset pada Posos Crankshaft
Meletakkan poros crankshaft pada posisi offset dari arah gerakan piston juga akan dapat menurunkan gaya gesek pada dinding liner. Karena dengan adanya offset gaya yang mengarah ke dinding silinder semakin kecil. Kontribusi rancangan crank offset dapat dilihat di artikel ini [artikel]. Komparasi untuk crankshaft yang offset dan tidak bisa dilihat di gambar ini.

crank offset diagram2

Gambar 18. Pengaruh crank offset dalam memperkecil gesekan pada dinding liner

Menggunakan conrod yang lebih panjang juga akan memberikan efek yang mirip seperti crank offset. Karena sudut conrod akan semakin kecil, dan efeknya gaya ke samping (ke dinding silinder juga semakin kecil). Dan power efektif akan semakin besar. Pengaruh panjang conrod terhadap penurunan gaya gesek sempat iwf tulis dalam artikel lawas.

conrod

Gambar 19. Aplikasi conrod yang sedikit lebih panjang juga dapat menurunkan rugi gesek.

Melapisi Bagian Ring Piston dengan Lapisan Plasma
Dengan melapisi bagian ini, maka ring piston akan semakin licin melewati dinding liner. Dan lapisan pelicin juga bisa siterapkan pad dinding silinder. Banyak teknik yang digunakan, biasanya dengan melapisinya dengan lapisan keramik.

11 ring piston coating

Gambar 20. Pelapisan plasma pada ring piston

2 coating

Gambar 21. Pelapisan pada dinding silinder

Permasalahan Piston dan Solusinya

  1. Penumpukan kerak pada piston yang dapat menyebabkan detonasi. Solusinya diadakan pembersihan baik secara prkatis (ghurah) maupun pembongkaran kepala silinder. Metode ghurah bisa dilakukan dengan menggunakan carbon cleaner. Semakin mahal servis untuk kasus ini semakin baik hasilnya. Tapi kalau mau yakin yang harus bongkar kepala silinder. Karena terkadang ada kerak karbon yang tidak bisa dibersihkan hanya dengan menggunakan carbon cleaner (kata orang jawa : wis kasep).
  2. Water hammer. Kejadian ini sangat jarang, kecuali ada pengendara yang nekat menerobos banjir, yang mana air masuk ke ruang bakar melalui intake. Karena air punya sifat tidak bisa ditekan, maka pada saat siklus tekan jeroan silinder akan rusak parah. Piston pecah, conrod benkok, crankshaft oleh dan crankcase jebol bisa terjadi. Beberapa artikel yang membahas water hammer bisa dilihat di sini.
    Solusinya adalah, jika air masuk ke ruang bakar, maka langkah yang harus dilakukan adalah :

    • Buka busi, keluarkan air dengan cara menslah, kick starter. Kalau yakin elektrik starter nggak konslet bisa pakai elektrik starter.
    • Ganti oli yang sudah bercampur air dengan oli baru.
  3. Overrev. Overev bukan hanya terjadi di dunia modifikasi korek mesin jalanan, akan tetapi juga terjadi pada balapan motogp. Ingat kasus jebolnya engine yamaha m1 rossi di mugello ? Itu juga karena overrev [artikel].vr46 m1 smoked
    Gambar 22. Motor yamaha M1 rossi overrevPenjelasannya cukup sederhana, yaitu kecepatan naik-turunnya piston tidak mampu diikuti dengan naik-turunnya klep. Sehingga suatu ketika terjadilah benturan antara keduanya dan mesin rusak parah. Kerusakan biasanya pada klep menjadi bengkok, piston bolong atau bahkan conrod bengkok.valve piston failure
    Gambar 23. Kerusakan piston dan klep akibat over rev

    Kejadian seperti ini ditandai dengan masuk dan terbakarnya oli di ruang bakar, sehingga knalpot mengeluarkan asap putih yang cukup pekat. Solusinya ada dua, yaitu pencegahan dan perbaikan. Pencegahan dilakukan dengan menerapkan limiter yang aman. Sedangkan perbaikan tidak ada cara lain selain bongkar mesin total.

  4. Oli mesin cepat habis karena terbakar. Kasus ini dialami oleh engine yamaha new vixion lightning (1pa) dan variannya. Sudah menjadi rahasia umum bahwa engine ini memiiki karakter vampir oli, alias penghisap oli.nvl ngebul
    Gambar 24. Vixion ngebulJika sampai lengah komponen engine bagian dalam bisa rontok karena ceket (piston tidak bia bergerak katerna terjepid dalam boring/liner). Analisi yang bisa iwf sampaikan adalah kedalama cekungan diasil (oil lock) blok silinder 1pa lebih dalam dari 3c1, sehingga oli yang terjebak di cekungan tersebut lebih banyak. Dan saat langkah kerja oli tersebut ikut terbakar bersama udara dan bensin. Sehingga wajar jika cepat habis, penjelasan lebih detil ada di artikel ini.cylinder diasil oil vampire
    Gambar 25. Diasil 1PA

    Cara mengatasinya adalah engan memberika keramic coating, ganti ring piston atau mau-nggak mau ganti silinder dengan tipe 3c1.

  5. Ngancing-ceket. Yaitu peristiwa terkuncinya piston dalam liang liner, sehingga tidak mampu bergerak sama sekali. Kejadian seperti ini dapat memicu kerusakan mesin yang sangat fatal dan perbaikan yang harus dilakukan bisa menguras dompet (sangat mahal). Penyebabnya menurut iwf minimal ada 2 yaitu :
    • Sirkulasi oli mesin untuk melumasi dinding liner terhambat atau bahkan berhenti (oli habis). Sehingga koefisien gesek antara dinding liner menjadi tak terhingga. Panas yang dihasilkan dari rugi gesekan ini akan mampu mebuat piston memuai berlebihan. Pemuaian dan meningkatan koefisien gesek berlangsung sinergis yang mengakibatkan piston terkunci dalam liner.
    • Overheat, sama kasusunya dengan yang pertama. Hanya saja tidak disertai dengan berkurangnya pelumasan. Akan tetapi murni karena panas yang ekstrim. Jika mesin dipaksa bekerja pada power maksimum dalam jeda waktu yang panjang. Sementara udara sekeliling dalam kondisi panas dan sistem pendinginnya kurang optimal. Maka yang akan terjadi sama dengan kekurangan oli yaitu, overheat-piston+ring piston memuai-koefisien gesek meningkat-gaya gesek meningkat-overheat. Jika siklus in berlangsung terus maka suatu saat piston akan terkunci dalam lubang liner.
      Penjelasan menganai pengaruh panas terhadap engine sudah iwf tulis dalam artikel lawas di sini.

 

Piston Speed

Piston speed adalah laju piston yang bergerak naik turun dalam liang liner (silinder). Kecepatannya mudah diukur dengan persamaan ini

Piston Speed = 2 x stroke x RPM / 60

Piston speed menjadi salah satu variabel yang sangat menentukan dalam mengetahui seberapa besar gaya gesek yang dihasilkan oleh piston+ring piston dan silinder [lihat artikel ini]. Dalam artikel tersebut piston menjdi salah satu varibel utama penentu besarnya gaya gesek yang dihasilkan. Kita tentu sudah tahu bahwa gesekan akan menimbulkan panas, begitu pula gaya gesek antara piston dan silinder.

Padahal di dalam silinder suhunya sudah sangat panas, ratusan derajad. Dan tingginya suhu ini juga dialami oleh piston, ring piston serta dinding silinder. Tambahan panas yang diberikan oleh besarnya gesekan bisa menyebabkan overheat. Dan overheat inilah yang menjadi salah satu sumber kerusakan yang fatal bagi sebuah engine. Oleh karena itu untuk keperluan tertentu piston speed diberi batasan. Disesuaikan dengan sistem lain yang mendukungnya.

Berikut ini beberapa batasan piston speed untuk keperluan tertentu

12 typical piston speed

Gambar 26. Batas piston speed dan aplikasinya

Jadi pabrikan masih sangat memperdulikan durabilitas produknya. Agar sepeda motor bikinannya awet, putarannya dibatasi, otomatis piston speed juga ikut dibatasi. Bahkan sekelas motor sport 250 cc yang beredar di Indonesia, piston spee pada power maksimalnya masih sangat rendah, lihat gambar ini.

piston speed sport 250cc-motogokil

Gambar 27. Piston speed motor sport 250 cc

Bahkan honda cbr250rr dengan power yang paling buaspun piston speed saat power maksimumnya hanya 16.56 m/s, masih sangat jauh dari batas piston speed motor dengan liner dan ring piston konvensional yang terbuat dari baja, piston speed maksimalnya adalah 21 m/s. Jadi masih sangat aman jika powernya dinaikkan dengan menggeser puncak power ke piston speed 20 m/s.

Adapun motor harian yang power maksimum dicapai pada piston speed yang hampir mentok 21 m/s, tidak mengapa asalkan sudah mengupgrade bebapa bagian yang terkait dengan koefisien gesek piston, misalnya :

  • Dinding silinder sudah mengalami treatment seperti dilapisi nikasil, diasil atau yang lainnya.
  • Ring piston diupgrade dengan bahan yang kuat dan tahan panas (tidak mudah memuai di suhu yang amat tinggi) misalnya tungsten atau titanium nitrid.
  • Pada bagian ring piston yang bergesekan dilapis molybdenum plasma dan lain sebagainya

Dan itu yang dilakukan pada motor sport legal kasta tertinggi yaitu superbike. Karena memang motor ini mahal, maka tidak masalah mengaplikasikan material eksotis untuk mendapatka performa maksimal. Jika perlu power yang sebesar-besarnya melebihi rival-rivalnya. Seperti yang iwf hitung pada honda cbr 1000 rr-r dan rival-rivalnya.

piston speed superbike-motogokil

Gambar 28. Piston speed superbike

Dari tabel diketahui bahwa piston speed pada power maksimumnya sudah di atas 21 m/s. Apalagi limiternya pasti lebih tinggi lagi. Dari dapat disimpulkan bahwa superbike ditinjau dari material piston, ring piston dan silindernya bukanlah motor biasa, tapi motor yang istimewa.

Untuk sementara iwf sudahi dulu sampai di sini pembahasan mengenai piston. Mohon maaf jika ada salah dan kurangnya. Semoga bermanfaat, wassalamu’alaikum wa rochmatullohi wa barokatuh

Baca juga beberapa artikel yang tidak kah menarik yang terkait dengan “piston” sebagai komponen utama dari sebuah engine :

Juga beberapa artikel lainnya yang terkai dengan kompenen yang bekerja sinergis dengan piston, yaitu :

 

Advertisements

$where = 0;

30 responses to “Prinsip Kerja Piston dan Segala Permasalahannya

  1. Sangat bermanfaat ilmunya pak…

  2. Terima kasih atas ilmunya, Pak

  3. misalnya kalau ring seher terbalik gimana tuh mas? kadang juga ring seher oversize lebih besar dipakai buat mengakali ngebul saat celah piston dan selinder sudah aus.

    • kalau liat bentuk permukaannya yg no 2 nggak boleh kebalik. Kalau kebalik (menurutku lho) kompresinya bia bocor sedikit
      bisa paka pakai ring seher overzise, tapi ujung dikikir (dikurngin sedikit), itu menurut praktisi yg ane kenal

  4. pembersihan kerak karbon pada ruang bakar sebaiknya berapa ribu km sekali pak…??

    • tergantung
      dulu kalu naik motor nggak kebanyakan ngebut, bahkan gas sampe mentok (malang-surabaya)
      pada akhir gaya seperti membuat seher lebih bersih, lewat 100.000 seher masih lumayan bersih
      kalau membaca teorinya, semakin selow naik motornya semakin cepat kotor pistonnya

      • Wah berarti makin ngebut makin bersih ya ?
        Apa ini penjelasan dari persepsi “motor kalo sering dimanja ( dipake pelan ) makin gak bisa lari”

        Tapi ane mengalami sih revo abs ane 100 km masih eces 80 km aja masih enteng di gigi 3, sedangkan motor ortu ane sering dipake bapak ane, ane coba ngebut 80 ke 90 km aja udah ngos ngosan

        Semoga selalu update ya kang blognya
        Ane demen main kesini karena banyak ilmunya

  5. Nah ini lengkap dan butuh camilan dalam menyimak. Mantap gan

  6. Puajang banget pak, oke deh komen dulu baru baca hehe

  7. Terima kasih berbagi informasi nya pak doasen

  8. Lengkap bangetttttt ulasannya…..jadi semakin tahu tentang piston nih saya…terima kasih om

  9. MasyaAllah lengkap sekali ulasannya pak, saya baca dulu semuanya 2x biar paham baru komen hehe.. ternyata simple juga kalau baru teori ya. Nah, nanti kalau dah praktek mumet.

  10. Penjabaran nya Joss, lengkap

  11. Joss, izin bookmark sik Pak, suwun udah dibuatkan artikel khusus piston

  12. panjang bener…. dari penjelasan yang super panjang dan lebar sehinga luas banget. pertanyaan satu. bagaimana cara mematikan motor yang benar. apa digeber dulu sebentar terus langsung dimatiin? soalnya diatas disebutkan kalau saat mematikan mesin kadang ada yang tidak terbakar sempurna dan jadi karbon.

    • kayaknya tetap akan terjadi meskipun digeber, kecuali setelah dimatikan mesin masih terus berputar sebentar karena kelembaman

  13. Waah puaanjaang benerr.. tapi jadi komplit isi artikelnya. Btw sama kaya mang Asep, khusus di sini saya komen dulu baru baca wkwk

  14. Lalu,. apakah dengan pemilihan BBM yang tepat sesuai rekom pabrikan dapat mengurangi sisa gas buang?? samapi berapa persen kah?

    • kalau menurut ku penumpukam karbon adalah meniscayaa, sam dengan keausan spare part
      hanya saja dengan mengikuti aturan, maka penumpukan karbon tersebut bisa ditekan sesuai dengan batas yng ditentukan

  15. infonya padat banget padahal aetikelnya suoer panjang kali lebar kali tinggi…. sembahnuwun pak…

  16. dulu saat masih mainan motor 2 tak seneng banget utak atik yang beginian pak.. Sekarang mainan 4 tak jadinya lebih kalem..hahaha

  17. Coba kalau dimasukkan video yang proses pembakaran… pasti lebih ciamik….

    • aku sudah pernah liat di youtube, ada kok
      cuma api saja yang nyebar tru padam
      buat kita kurang berguna
      tapi kalau buat penelitian sangat banyak gunanya

  18. Masih bingung kenapa di harley Davidson suara mesinnya itu ga bisa ditiru di motor v twin lainnya, padahal firing ordernya dibuat serupa

    • yang pertama mungkin karena bentuk muffler sudah dipatentkan, jadi nggak bisa ditiru
      yang kedua kombinasi sudut, bobot bandul, profil camsahaft beda semua

  19. Pingback: Tips Membongkar-Pasang Engine (Mesin) Sepeda Motor Bebek | Rider, Mechanic, Engineer, Researcher

  20. Pingback: Crankcase Motor Matic Pecah, Apakah Karena Ringkih ? | the motorbike goes by skill or you get killed

Semoga tercerahkan dan komen mas bro juga ikut mencerahkan