Istilah Kompresi Mesin menjadi salah satu kosa kata di bidang
otomotif. Ada yang berpendapat bahwa hal itu menunjukkan perbandingan
tekanan udara berbanding bensin/BBM. Benarkah demikian?
Gambar 1. Skema Mesin 4 tak
Gambar 2. Visualisasi Sistem Pembakaran 4 Tak (1 silinder)
Mesin 4 tak memiliki 4 langkah
kerja yang didasarkan pada konsep siklus Carnot (Fisika Sains). Yang
memenuhi hukum2 termodinamika. Keempat siklus tersebut adalah sebagai
berikut:
1. Intake (langkah hisap/suction stroke) : penghisapan campuran udara dan bahan bakar (bisa berasal dari karburator atau dari sistem injeksi)
2. Compression Stroke(langkah
penambah tekanan) : campuran udara dan bahan bakar dimampatkan dengan
cara piston bergerak ke arah titik mati atas (ke arah i pada gambar).
Campuran terbaik yang sesuai (stochiometric) adalah 15:1, 15 bagian
volume udara dan 1 bagian volume bahan bakar (bensin).
3. Combustion (langkah usaha/power stroke)
: disini campuran bahan bakar dan udara yang telah dimampatkan dibakar
dengan menggunakan kejutan bunga api listrik yang berasal dari busi.
Akibatnya terjadi pembakaran dan volume fluida/gas hasil pembakaran akan
memuai secara mendadak (dengan suatu nilai daya ) dan akan mendorong
silinder piston ke arah bawah (menuju titik mati bawah; ke arah G pada
gambar 1). Dan beberapa derajad sebelum piston mencapai titik mati atas,
busi memercikkan bunga api untuk menyalakan bahan bakar – udara, Di
sini tekanan gas hasil pembakaran akan meningkat kira-kira 10x lipat
dibandingkan pada langkah kompresi.
4. Exhaust Stroke (Langkah pembuangan) : di sini gas sisa pembakaran akan dibuang keluar (ke knalpot) melalui exhaust port (J).
Keempat proses tersebut bisa digambarkan sebagai berikut:
Gambar 3. Visualisasi Sistem Pembakaran 4 Tak (4 silinder)
Tekanan kompresi adalah tekanan efektif
rata-rata yang terjadi di ruang bakar tepat di atas piston. Tekanan
kompresi ini juga dibagi dengan 2 definisi, tekanan kompresi motorik dan
tekanan kompresi pembakaran.
Tekanan kompresi motorik ini adalah
tekanan yang sering di ukur oleh mekanik dengan alat compression gauge
dengan satuan kPa, psi atau bar. Tekanan motorik akhirnya lebih dikenal
dengan tekanan kompresi. Tekanan ini membaca tekanan kompresi di ruang
bakar tanpa adanya penyalaan busi, caranya dengan memasang compression
gauge pada lubang busi kemudian handle gas kita tarik penuh (full open
throttle) kemudian kita engkol dengan kick starter hingga jarum bergerak
naik dan berhenti pada angka tertentu. Nah angka tadi adalah tekanan
kompresi motorik.
Tekanan kompresi motorik ini kisaran 900 kPa hingga 1400kPa untuk motor standar, atau 9 – 13 psi.
Yang kedua adalah tekanan ruang bakar.
Tekanan ini dihitung saat mesin menyala atau terjadi proses pembakaran.
Pengukuran ini tidak menggunakan alat compression gauge lagi, namun
memakai sensor pressure yang ditanam di silinder head. Tekanan kompresi
pembakaran ini bisa mencapai 10x lipat dari tekanan motorik. Tekanan ini
akhir nya di gambarkan dalam sebuah diagram grafik P – teta (pressure
vs derajad poros engkol).
Pada mesin 2 tak hanya ada 2 langkah:
1. langkah hisap (intake) dan combustion berlangsung bersama-sama, di bagian atas dan bawah piston.
2. langkah buang (exhaust) dan compresi dilakukan bersama2.
kedua proses ini bisa digambarkan sebagai berikut:
Gambar 4. Visualisasi Sistem Pembakaran 2 Tak (1 silinder)
Nah, yang disebut kompresi mesin atau
lebih tepatnya rasio kompresi mesin adalah perbandingan volume ruang
bakar (saat piston berada di puncak atas / titik mati atas) dengan
keseluruhan ruang silinder piston (ruang bakar dan ruang kompresi).
Misal volume ruang bakar diberi nama Vb dan volume silinder total adalah
Vt, serta volume ruang kompresi adalah Vk maka rasio kompresi bisa
dituliskan sebagai
Rasio kompresi: (Vt)/(Vb) = (Vb + Vk) / (Vb)
Misal perbandingan mesin Supra X adalah
9.0:1 artinya perbandingan Vt/Vb=9. Makin tinggi nilai Vt/Vb maka tenaga
yang dapat dihasilkan mesin akan semakin besar, karena pemampatan
udaranya semakin baik. Mesin-mesin motor sekarang memiliki rasio
kompresi yang semakin besar. Misal Jupiter MX 10,9:1, Yamaha Vixion
10:4:1 dsb. Makin tinggi rasio kompresi mesin maka membutuhkan bahan
bakar dengan nilai oktan makin tinggi (makin tahan tekanan tinggi
sebelum terbakar). Rasio kompresi 9.0:1 ke bawah cukup diberi premium
(dengan nilai RON-Research Octan Number –> 88 ) sedangkan selebihnya
memerlukan pertamax 92 dan di atasnya.
Kalau mesin kompresi tinggi
(pertamax) dipaksa diisi premium maka akan terjadi detonasi/menggelitik,
dimana BBM terbakar sebelum TMA, akibatnya tenaga ngedrop dan yang
paling parah piston bisa jebol, atau stang piston bengkok mau lihat???
Gambar 5. Piston jebol karena detonasi
Gambar 6. Setang Piston bengkok karena detonasi
Agar piston tidak jebol bisa diakali
dengan memajukan timing pembakaran, mintalah teknisi bengkel Anda
melakukannya. Supaya mesin kompresi tinggi anda premium-friendly. Untuk motor injeksi ada sensor BBM, jadi kalo vixion diisi premium sistem akan merubah timing pembakaran yang sesuai.
Sumber : danangdk.wordpress.com
Tabel Kompresi Mesin
YAMAHA
Yamaha Mio |
8,8:1 |
Yamaha Majesty 125 |
11:1 |
Yamaha Nouvo |
8,8:1 |
Yamaha Scorpio |
9,5:1 |
Yamaha Jupiter |
9,0:1 |
Yamaha Jupiter-Z |
9,3:1 |
Yamaha Jupiter MX 135LC |
10,9:1 |
Yamaha F1ZR |
7,1:1 |
Yamaha RX-King |
6,9:1 |
Yamaha YT 115 |
7,2:1 |
Yamaha RZR |
7:1 |
Motor