Karburator dan tenaga

Bagaimana cara menyetel karburator untuk menghasilkan tenaga maksimum…?

mekanisme karburator

Adalah sebuah perangkat dengan mekanisme berfungsi mencampur udara dengan bahan-bakar sesuai penyetelan untuk menemukan perbandingan menurut kebutuhan mesin. Nantinya aliran embun ini dialirkan melalui porting menuju ruang pembakaran dan ditekan  oleh gerakan piston ke Titik Mati Atas hingga suhu meningkat pada kondisi mudah terbakar. Fungsi sederhananya hanya sebagai penyemprot, layaknya penyemprot nyamuk di rumah yang kita miliki. Semakin halus uap nya, semakin homogen dan kuat hasil pembakarannya.

Fungsi utama karburator :

• Menyemprotkan bahan-bakar pada campuran sempurna dengan udara.
• Kontrol perbandingan campuran, hingga memiliki kekuatan dan padatan sempurna dipengaruhi pula arsitektur dan kinerja mesin
• Kontrol Tenaga , pada campuran yang tepat torsi pada tiap RPM dapat meningkat, begitu pula sebaliknya.

Buku seting karburator

Prinsip kerja karburator secara sederhana, jika udara dihembuskan melalui pipa sempit, kecepatan udara semakin meninggi, sehingga tekanan udara di sekelilingnya menjadi lebih rendah, menimbulkan daya hisap untuk menarik bahan-bakar di kantung karburator untuk mengalir ke atas. Pada area venturi selalu lebih kecil di bandingkan moncong karburator, ini bertujuan mempertinggi kecepatan aliran dan tekanan di area sekitar venturi.

Untuk menyalakan bahan-bakar , diperlukan unsur Oxygen. Bahkan bensin pun tidak dapat terbakar pada ruang tanpa oksigen. Dengan adanya oksigen maka bahan-bakar dapat dikabutkan dan menimbulkan panas yang dibantu oleh kompresi. Bensin terbakar dengan cepat, karenanya di dalam silinder yang terjadi adalah Ledakan. Untuk menghasilkan ledakan sempurna bensin harus dicampur dengan oksigen dalam komposisi tertentu.

kinerja jet pilot hingga main pada bukaan gas

PERBANDINGAN CAMPURAN DAN TENAGA

Air to fuel Ratio (atau perbandingan udara dan bahan-bakar) adalah perbandingan antara berat jenis udara dengan bahan-bakar. Agar terbakar dengan cepat 1 gram bahan-bakar harus dikabutkan dengan 15 gram udara.

Jika salah satu unsur terlalu dominan, bensin tidak akan terbakar dengan cepat. Tingkatan perbandingan yang mudah terbakar disebut ‘combastible limit’, terlalu banyak udara, mesin irit bahan bakar namun tenaga akan menurun karena sulit terbakar, mesin menjadi terlalu panas. Dibawah 10 : 1, konsumsi bahan-bakar terlalu berlebihan namun tenaga justru tidak optimal. Campuran stoikiometris berada bada 14 : 1, sedangkan untuk perbandingan yang hemat bahan – bakar pada 15 : 1, untuk menghasilkan tenaga maksimal berada di kisaran 12 : 1.

Stoichiometric mixture : Jika bensin dibakar seluruhnya, bensin berubah menjadi Carbon dioxide, dan unsur air H2O. Perbandingan ini berada di kisaran 14,7  : 1

Black Series Karburator

Perbandingan campuran tenaga :  Dalam berbagai experiment dan buku dihasilkan kesimpulan untuk menghasilkan kinerja maksimal mesin, bahan bakar harus dicampur dengan perbandingan 12 – 13 : 1.

Tetapi dalam kinerja mesin yang sempurna, perbandingan efektif berbeda tergantung penggunaan kondisi mesin.

MESIN 4 TAK

Langkah Hisap

Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as (camshaft).

Empat proses tersebut terbagi dalam siklus :

Langkah hisap : Bertujuan untuk memasukkan kabut udara – bahan bakar ke dalam silinder.  Sebagaimana tenaga mesin diproduksi tergantung dari jumlah bahan-bakar yang terbakar selama proses pembakaran.

Prosesnya adalah ;

1. Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB).
2. Klep inlet terbuka, bahan bakar masuk ke silinder
3. Kruk As berputar 180 derajat
4. Noken As berputar 90 derajat
5. Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder

—————————————————————————————————————————————–

LANGKAH KOMPRESI

Langkah Kompresi

Dimulai saat klep inlet menutup dan piston terdorong ke arah ruang bakar akibat momentum dari kruk as dan flywheel.

Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga.

Prosesnya sebagai berikut :

1. Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA
2. Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup
3. Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber)
4. Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran
5. Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat)
6. Noken as mencapai 180 derajat

—————————————————————————————————————————————–

LANGKAH TENAGA

Langkah Tenaga

Dimulai ketika campuran udara/bahan-bakar dinyalakan oleh busi. Dengan cepat campuran yang terbakar ini merambat dan terjadilah ledakan yang tertahan oleh dinding kepala silinder sehingga menimbulkan tendangan balik bertekanan tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore. Gerakan linier dari piston ini dirubah menjadi gerak rotasi oleh kruk as. Enersi rotasi diteruskan sebagai momentum menuju flywheel yang bukan hanya menghasilkan tenaga, counter balance weight pada kruk as membantu piston melakukan siklus berikutnya.

Prosesnya sebagai berikut :

1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar
2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB
3. Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka.
4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
6. Putaran Noken As 270 derajat

—————————————————————————————————————————————–

LANGKAH BUANG

Exhaust stroke

Langkah buang menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja mesin yang lembut dan efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder menuju pipa knalpot. Proses ini harus dilakukan dengan total, dikarenakan sedikit saja terdapat gas sisa pembakaran yang tercampur bersama pemasukkan gas baru akan mereduksi potensial tenaga yang dihasilkan.

Prosesnya adalah :

1. Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA
2. Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh
3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot
4. Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat)
5. Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat)

—————————————————————————————————————————————–

FINISHING PENTING — OVERLAPING

Overlap adalah sebuah kondisi dimana kedua klep intake dan out berada dalam possisi sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal langkah hisap.

Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam mesin pembakaran dalam. Adanya hambatan dari kinerja mekanis klep dan inersia udara di dalam manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka klep masuk sebelum piston mencapai TMA di akhir langkah buang untuk mempersiapkan langkah hisap. Dengan tujuan untuk menyisihkan semua gas sisa pembakaran, klep buang tetap terbuka hingga setelah TMA. Derajat overlaping sangat tergantung dari desain mesin dan seberapa cepat mesin ini ingin bekerja.

manfaat dari proses overlaping :

1. Sebagai pembilasan ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran
2. Pendinginan suhu di ruang bakar
3. Membantu exhasut scavanging (pelepasan gas buang)
4. memaksimalkan proses pemasukkan bahan-bakar