Cara Menghitung Perbandingan Kompresi dan Volume Langkah Piston

Cara Menghitung Perbandingan Kompresi dan Volume Langkah Piston - Performa dari suatu kendaraan pada dasarnya dipengaruhi oleh kondisi dari engine, baik itu jenis yang digunakan, dimensi, maupun ukuran-ukuran kuantitatif dari suatu engine seperti diameter silinder (bore) dan panjang langkah (stroke) yang tentunya sangat berpengaruh pada kapasitas volume dari suatu silinder.

Kapasitas dari suatu silinder akan mempengaruhi jumlah energi yang akan dihasilkan ketika proses pembakaran. 

Simpelnya sih gini, kendaraan roda 4 memiliki dimensi yang lebih besar daripada sepeda motor, karenanya dibutuhkan jumlah energi yang besar pula untuk bisa menggerakannya. Hal ini diakali dengan pemakaian mesin dengan kapasitas silinder yang besar, tidak seperti sepeda motor yang kebanyakan kapasitas silindernya 125 ataupun 150 cc. Kendaraan roda 4 rata-rata memiliki kapasitas silinder lebih dari 1000 cc yang terbagi ke dalam 4 silinder.

Diatas gw nyebutin mengenai jenis engine yang dipakai. Jadi gini, berdasarkan dimensi dari silinder (jika dilihat dari ukuran panjang dan diameter suatu silinder), engine yang dipakai pada kendaraan bermotor dibagi ke dalam 3 kategori.

Baca juga: Cara Menggunakan OMM (Operation Maintenance Manual)

1. Overbore (Engine langkah pendek)
Overbore artinya ukuran dari diameter silinder lebih besar daripada panjang langkahnya.

2. Overstroke (Engine langkah panjang)
Overstroke artinya ukuran dari diameter silinder lebih kecil daripada panjang langkahnya.

3. Square Engine
Square Engine artinya besarnya nilai diameter dan panjang langkahnya sama besar.

Ukuran diameter silinder dan panjang langkah ini biasanya menggunakan satuan mili meter (mm).

Bagaimana cara kita mengetahui apakah kendaraan kita masuk dalam kategori overbore, overstroke ataupun square engine?

Hal ini dapat kamu ketahui dalam spesifikasi kendaraan bermotor yang biasanya dituliskan mengenai data bore x stroke.

Contoh kendaraan dengan overbore engine

Honda Mega Pro: 63.5 mm x 49.5 mm

Honda CBR 250:  76 mm x 55 mm

Contoh kendaraan dengan overstroke engine

Yamaha mio : 50 mm x 57,9 mm

Yamaha Vixion : 57 mm x 58,7 mm

Contoh kendaraan dengan square engine

Honda CRF 150 L : 57,3 mm x 57,8 mm, pada kendaraan ini diameter dan langkahnya hanya berbeda 0,5 mm dan masih masuk dalam kategori square engine.

Perbandingan antara bore x stroke ini akan mempengaruhi performa mesin dan akan memberikan karakteristik sesuai dengan pemakaian tertentu.

Ketiga jenis engine diatas memiliki perbandingan kompresi yang berbeda. Dimana perbandingan kompresi ini akan sangat berpengaruh terhadap output tenaga yang dihasilkan kendaraan. 

Lalu apa itu perbandingan kompresi?

Perbandingan Kompresi

Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume silinder ketika piston berada di Titik mati bawah (TMB) dengan volume yang terbentuk ketika posisi piston pada titik paling atas (TMA).

Pada internal combustion engine (motor pembakaran dalam), perbandingan kompresi menunjukkan tingkat kompresi campuran bahan bakar oleh piston saat melakukan langkah kompresi sampai TMA (Titik Mati Atas).

Namun perlu diketahui bahwa perbandingan kompresi memiliki batasan. Contohnya perbandingan umum pada sepeda motor:

• Mesin 2 langkah perbandingan kompresinya berkisar 6 - 8 : 1
• Mesin 4 langkah perbandingan kompresinya berkisar 8 - 11 : 1

Berikut adalah istilah-istilah dasar yang wajib kalian tau berkaitan dengan mesin kendaraan:

• TMA/TMB
• Langkah Piston
• Siklus Kerja
• Volume Silinder
• Stroke dan Bore

Posisi piston sangat mempengaruhi perubahan volume di dalam suatu silinder. Setidaknya ada 3 volume yang dapat kita ketahui, yaitu volume sisa (volume ruang bakar), volume langkah (dari TMA ke TMB) dan volume silinder (Volume total).

Berikut merupakan volume silinder berdasarkan posisi piston:

1. Volume sisa (volume ruang bakar) adalah volume ketika piston berada di Titik Mati Atas (TMA).

2. Volume langkah adalah volume sepanjang TMA ke TMB atau sebaliknya.

3. Volume silinder (volume total) adalah volume ketika piston berada di Titik Mati Bawah (TMB).

Menghitung Volume Langkah Piston

Untuk menghitung volume langkah dapat dicari dengan rusmus: 

VL = π x r²x L x N atau π/4 x D²x L x N

Dimana:

VL = Volume langkah (cm³) atau (cc)

  r   = Jari jari lingkaran silinder

 D  = Diameter silinder

 L   = Panjang langkah piston (dari TMA ke TMB atau sebaliknya)

 N  = Jumlah silinder

Contoh:

Data spesifikasi yamaha vixion mencantumkan bahwa perbandingan diameter dengan langkah piston nya adalah 57 mm x 58,7 mm, berapakah volume langkahnya?

Diketahui:

Baca juga: Memahami Klasifikasi Mesin (Engine)

Diameter silinder = 57 mm
Langkah piston = 58,7 mm
Jumlah silinder = 1

Ditanyakan: VL (Volume Langkah)?

Jawab:

VL= π/4 x D² x L x N
VL= 3,14/4 x 5,7²  x 5,87 x 1 = 149,7 cm³

Cara Menghitung Perbandingan Kompresi

Berikut adalah rumus yang bisa dipakai untuk menghitung perbandingan kompresi:

PK = (VL + VC) : VC

Dimana:

PK = Perbandingan kompresi
VL = Volume langkah (cm³) atau (cc)
VC = Volume ruang bakar/ volume sisa (cm³) atau (cc)

Contoh Soal:

Data spesifikasi sebuah motor yamaha tipe AL 115F/FC mencantumkan bahwa perbandingan diameter dengan langkah piston nya adalah 50,0 x 57,9 mm, dengan volume ruang bakar 13,69 cm³ berapakah perbandingan kompresinya?

Diketahui:

Diameter silinder = 50 mm
Langkah piston = 57,9 mm
Jumlah silinder = 1
Volume ruang bakar = 13,69 cm³

Ditanyakan: PK (Perbandingan kompresi)?

Jawab:

PK = (VL + VC) : VC

Pertama cari terlebih dahulu volume langkahnya

VL= π/4 x D2 x L x N
VL= 3,14/4 x 502 x 57,9 x 1 = 113,63 cm³

Perbandingan kompresi = (VL + VC) : VC

PK = (113,63 + 13,69) : 13,69
PK = 9,3