HOWTO : Hitung Rasio Kompresi Dinamis Mesin 4-Tak

Dalam proyek Engine Calculator yang sedang saya buat, salah satu variabel yang ingin saya hitung adalah nilai rasio kompresi dinamis. Jika selama ini kita berkutat dengan rasio kompresi statis yang selalu dicantumkan dalam brosur, pada dasarnya salah satu penentu performa mesin yang sebenarnya bukanlah nilai kompresi statis, namun kompresi dinamis. Kenapa? Karena pada kenyataannya momen kompresi bukan dimulai saat piston dalam posisi Titik Mati Bawah (TMB / BDC), tapi dimulai saat posisi klep in sudah tertutup sempurna. Klep menutup sempurna setelah piston melewati TMB (prinsip 8-Stroke).

Dalam prakteknya, untuk menentukan tinggi stroke saat klep menutup diperlukan sejumlah alat ukur, diantaranya dial gauge, busur derajat kruk-as, dan sejumlah dudukan untuk penempatan alat tersebut, belum lagi mesin harus dibongkar, terutama bagian kepala silinder dan blok magnet.

setel timing kompresi

Namun ternyata ada cara yang jauh lebih mudah untuk menghitung tinggi langkah piston saat klep menutup tanpa harus membongkar mesin, caranya adalah dengan menggunakan prinsip-pinsip sudut segitiga, digambarkan sebagai berikut :

rod

Lingkaran = garis imajiner gerakan pin bawah setang piston di kruk as
A = titik tengah lingkaran
xy = langkah piston / stroke
Ax = 1/2 stroke.  Ax = AB
sudut A = sudut timing klep in menutup
Dx  = panjang connecting rod (setang piston). Dx = BE

Yang harus dicari adalah panjang DE, yaitu jarak pergerakan piston (pin piston tepatnya) dari titik TMB hingga titik timing klep in tertutup (titik B). Untuk mencari panjang DE, sebelumnya harus dicari dulu panjang CD yang merupakan pengurangan panjang setang piston dikurangi Cx. Untuk menghitung Cx perlu dicari dulu panjang AC, dan untuk mencari panjang AC bisa dihitung menggunakan hukum sinus pada trigonometri, yaitu BC / sin A = AC / sin B = AB / sin C.

Singkatnya, untuk menghitung sisa langkah piston setelah klep menutup, rumus lengkapnya adalah :

Effective Stroke = Stroke – [sin (90 – inv sin ((stroke / 2) * sin intake close / conrod)) * conrod] + [conrod + ((stroke / 2) * sin (90 – intake close)) – (stroke / 2)]

Effective Stroke = sisa langkah piston setelah klep in menutup, satuannya mm
Stroke = langkah piston seluruhnya, satuannya mm
conrod = panjang setang piston eye-to-eye, satuannya mm
intake close = timing klep in menutup sempurna, satuannya derajat

Vs Dinamis = 3.14 * Bore * Bore * Effective Stroke  / 4000

Rasio Kompresi Dinamis = (Vs Dinamis + Vrb) / Vrb

Contoh :

Materi penghitungan adalah Suzuki Thunder 125, dengan diameter piston 57mm, langkah piston (stroke) 48,8 mm, panjang setang piston 101,5 mm, rasio kompresi statis 9.2 : 1 (dalam brosur), klep in menutup 57 derajat setelah TMB, volume ruang bakar 15,18 cc.

Effective Stroke = 48.8 – [sin (90 – inv sin ((48.8 / 2) * sin 57 / 101,5)) * 101,5] + [101,5 + ((48.8 / 2) * sin (90 – 57)) – (48.8 / 2)]

Effective Stroke = 48.8 – 99,419 + 90.373 = 39.754 mm

Vs Dinamis = 3,14 * 57 * 57 *  39.754 / 4000 = 101.39 cc

Berarti Rasio Kompresi Dinamisnya adalah :

RKD = (101.1 + 15.18) : 15.18

RKD = 116.28 : 15.18

RKD = 7.67 : 1

Jadi, rasio kompresi Thunder 125 standar adalah 7,67 : 1

*catatan : rumus ini hanya berlaku untuk silinder yang tegak lurus dengan kruk-as, untuk mesin baru yang mengadopsi kruk-as offset tentu perlu rumus yang berbeda

This entry was posted in HOWTO and tagged , , . Bookmark the permalink.

5 Responses to HOWTO : Hitung Rasio Kompresi Dinamis Mesin 4-Tak

  1. gundamz says:

    manteb….ndlahom aja….kaga mudeng masalah ginian

  2. Jopil says:

    Artikel yg menarik. Salam kenal mas.

  3. bagus says:

    cara itung gear rantai gimana brow

  4. Pingback: SHARE : Tekanan Kompresi, Lebih Penting Daripada Rasio Kompresi! | DO & SHARE

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s