Mercedes-Ilmor Formula one engine V10 cylinder 3000cc. Power output 800hp @17000 rpm. Camshaft duration intake 250 degree – exhaust 253, LSA 116.75. Size pipa header utama (primary pipe) yang sangat masif dan pendek menyambung ke pipa kolektor konfigurasi 5-1.
Assalamu’alaikum wR wBKali ini membahas fungsi profil camshaft secara ringan sekedar untuk meramaikan aja artikel engine mobil atau motor yang sudah sangat banyak dibahas oleh blogger Indonesia.
Camshaft
adalah komponen engine yang menentukan karakteristik engine yaitu
penyaluran torsi dan power band. Berputar dengan kecepatan setengah dari
kecepatan crankshaft. Diputar oleh crankshaft dengan rantai, belt atau
rangkaian gir. Bertanggung jawab sepenuhnya untuk membuka dan menutup
klep intake dan exhaust dengan itu mempengaruhi bagaimana airflow masuk
ke dalam silinder dan gas pembakaran keluar ke saluran knalpot atau
exhaust system. Meng-kontrol kapan dan berapa lama klep intake/exhaust
membuka dan berapa jauh posisi klep terangkat dari valve seats nya.
Cukup sederhana tapi mempengaruhi bagaimana engine berperilaku dalam
konteks power delivery dan powerband itu. Apakah ingin engine karakter
torquey yaitu dorongannya kuat mulai dari rpm rendah atau mesin yang
menendang di rpm tengah dan teriak sampai putaran atas membangun
horsepower maksimum. Maka camshaft adalah part engine yang memiliki
pengaruh banyak terhadap karakteristik tersebut. Tapi tentu harus di
ikuti juga dengan penggantian parts lain untuk penyesuaian terhadap
engine parameter keseluruhan.
Mobil dan motor sport biasanya sudah memakai camshaft dengan profil pada level mild atau menengah yaitu membangun torsi di putaran cukup rendah dan menengah antara 1500 rpm untuk mobil dan sekitar 2500 rpm untuk motor. Ini sudah cukup untuk memenuhi performa di jalan raya yang terbatas karena lalu-lintas yang ramai. Kendaraan
mampu akselerasi cepat dan responsif ketika throttle dibuka. Dari
pabrik kendaraan di rancang untuk mengurangi polusi gas hydrocarbon maka
camshaft digunakan dengan profil overlap minimum dan lobe separation
angle (LSA) lebar. Dengan itu emisi dari gas pembakaran pun dapat memenuhi yang diharuskan.
Mengganti profil camshaft lebih agresif akan merubah powerband engine standard. Torsi mulai mendorong bergeser ke rpm lebih tinggi tapi dengan faktor negatif lemahnya torsi di rpm rendah yang sebenarnya diperlukan di jalan raya. Overlap terlalu besar kemungkinan juga engine tidak akan lulus tes emisi.
Profil
lebih radikal artinya angka duration dan valve lift jadi lebih besar
dari camshaft standard pabrik. Duration dan valve lift lebih besar
memberikan volume airflow yang lebih banyak pada putaran tinggi. Klep
intake dan exhaust berada pada posisi open lebih lama dan terangkat
lebih jauh dari valve seats nya memberi waktu airflow mengisi silinder
lebih banyak. Tapi jarak valve lift yang lebih jauh dari seat akan
memberi efek buka dan tutup lebih cepat lagi. Kemungkinan terjadi valve
floating pada rpm tinggi karena kecepatan per klep tidak bisa mengikuti
kecepatan camshaft dan keluar dari jalur gerak resiprokal, kemungkinan
besar menabrak piston. Untuk mencegahnya digunakan per klep dengan
ukuran tensil lebih keras. Hanya terlalu keras per klep akan mencuri
power.
Misalkan
kita ingin mencari sedikit lagi kenaikan torsi dan power di putaran yang
agak lebih tinggi tapi tetap masih nyaman untuk dipakai di jalan raya,
hal itu bisa aja. Memilih camshaft aftermarket dengan profil durasi dan
valve lift sedikit naik dari standard, jadi tidak begitu mengikis torsi
pada putaran bawah. Biasanya rating valve lift camshaft performa tinggi
lebih cepat membuka dan lebih lama pada posisi itu membiarkan airflow
masuk secara cepat.
Bertambahnya
valve lift membawa perubahan terhadap valve curtain area atau area
tirai klep intake, yaitu area jendela airflow (flow window) yang terbuka
pada saat klep intake terangkat dari valve seats nya. Besarnya
tergantung dari berapa jauh klep terangkat.

Kotak
merah adalah flow window pada saat klep terangkat dari valve seats.
Airflow membentuk kerucut pada jarak lift tertentu. Tergantung dari
permukaan port dan area di sekitar combustion chamber. Setelah airflow
kerucut terbentuk, maka menambah lift lagi tidak akan mempengaruhi
kecepatan.
Persentase perubahan dapat diketahui melalui hitungan engine math yang ada seperti :
Valve curtain area = valve diameter (square inches) x 0.98 x 3.14 x valve lift.

Daniel Crower Racing Camshaft Honda CBR250 duration intake 236/exhaust 234.
Motor Honda CBR250 standard dengan camshaft duration intake 235 derajat, exhaust 220 derajat.
Intake valve max lift 7,5 mm, exhaust valve max lift 6,5 mm. Kalau
ingin menaikan torsi di rpm tengah dapat memakai profil seperti merk Takegawa dengan timing durasi dan valve lift lebih tinggi lagi.
Durasi intake 236 dan exhaust 234, valve lift intake/exhaust 7,62 mm.
Powerband akan bergeser lebih ke atas dan ada penambahan torsi di
putaran tengah dan power di putaran atas. Perlu tuning air/fuel ratio
(AFR) dengan memasang piggyback yang tersedia di pasaran. Mengganti
tabung canister knalpot free flow dengan tipe straight-through
perforated core akan membantu lagi sedikit naikkan torsi di mid-range
dan power di high-range. Cylinder head belum perlu di porting.
Untuk pemakaian balap CBR250R tersedia seperti camshaft merk Daniel Crower Racing Specs S2 durasi intake 236 derajat, durasi exhaust 234 derajat. Valve lift intake/exhaust 9,9 mm. Angka durasi sama dengan Takegawa tapi memiliki
ukuran valve lift sangat radikal. Airflow jadi lebih banyak dan cepat
masuk ke silinder dapat memenuhi kebutuhan pada putaran tinggi dan
efeknya mendongkrak HP.
Supaya beroperasi optimal karena bertambahnya masa airflow perlu cylinder head porting, penggantian diameter pipa header lebih besar lagi, seting air/fuel ratio (AFR) dan ignition timing melalui piggyback.

Honda
B18C5 VTEC engine “best of both world”. Efektif menyediakan powerband
putaran bawah dan atas secara linear karena perbedaan LSA dan valve
lift. Camshaft lobe untuk rpm tinggi memiliki duration hampir full race
yaitu 290 derajat artinya horsepower perkasa dan camshaft lobe
penggunaan di rpm rendah dengan durasi dan valve lift lebih sedikit, LSA
yang lebar engine mampu menyalurkan torsi kuat. Power output 250 hp
@8100 rpm (Honda Tuning Magazine)
Honda B18 engine non-VTEC dengan full camshaft balap duration 305 derajat, valve lift intake/exhaust 12,7 mm, powerband mulai dari 7000 – 9500 rpm. Mesin idle cukup tinggi putaran 1400 rpm memerlukan kompresi statik sedikitnya 12 : 1 untuk kompensasi penurunan kompresi dinamis karena jumlah overlap. Tidak ideal lagi untuk pemakaian sehari-hari di jalan raya. Perlu diikuti perubahan seperti : Cylinder head porting dengan hasil airflow dalam cubic feet/minute. Mengganti intake manifold
dengan runner yang pendek. Diameter throttle body venturi disesuaikan
berdasarkan bore x stroke dan rpm dimana HP puncak berada. Diameter pipa
header lebih besar dan pendek ke pipa collector. Kapasitas injector yang besar dan seterusnya.
Mengganti
camshaft merk aftermarket dengan profil berbeda sebaiknya dilakukan
pengukuran dengan cara degree-in menggunakan dial indicator dan wheel
degree. Walaupun cam manufaktur sudah memberikan data camshaft yang kita
beli seperti valve intake/exhaust close dan open, duration dan valve
lift, lobe separation angle, kemungkinan ada perbedaan bisa terjadi.
Dengan melakukan cam degreeing-in kita akan mendapat ukuran riil dari
camshaft tersebut yang di synkronisasi dengan crankshaft. Diperlukan
adjustable camshaft sprocket menggantikan fix cam sprocket standard
pabrik untuk memudahkan proses degree-in.
Beberapa
pabrikan Jepang menentukan camshaft duration pada 1 mm (0.040 inch)
untuk mengukur klep mulai terangkat dari seat nya dan kembali ke posisi
closed sebagai total duration. Tertulis sebagai advertised duration di
spek camshaft. Camshaft buatan USA dengan advertised duration 0.050 inch
(1,27 mm).

Cam degree-in dengan dial indicator dan wheel degree (HCI Magazine)

Camshaft degree-in kit (competition cam)
engine
dengan camshaft standard bawaan pabrik sebenarnya bisa dicari lagi
sedikit potensi horsepower yang ada yaitu dengan melakukan perubahan
camshaft timing. Dengan memajukan atau advance intake camshaft 2 derajat
biasanya mesin standard sudah merespon. Dimulai selalu pada intake
camshaft dengan kenaikan 2 derajat tiap memajukan posisi cam. Kemudian
dilanjutkan memundurkan atau retard exhaust camshaft 1 atau 2 derajat
sampai power terlihat drop berarti sudah sampai dipuncaknya. Idealnya
dilakukan di chassis dynamometer dan oleh tuner mesin sekalian mengatur
air/fuel ratio yang paling efisien.
Beberapa variable advance dan retard camshaft timing :
Advance
intake dan exhaust : Menambah power di putaran rendah dan mengurangi top
end power. Ini berlaku pada engine DOHC dan SOHC.
Retard intake dan exhaust : Menambah power di putaran atas dan mengurangi power di rpm bawah. Berlaku di engine DOHC dan SOHC.
Advance
intake cam only : Engine DOHC menambah overlap dan memulai fase overlap
lebih awal. Pengaruh terhadap power di putaran bawah dan tengah. Efektif
untuk cylinder head standard dengan mild camshaft.
Retard
intake cam only : Engine DOHC dengan camshaft duration yang besar dan
sudah dimodifikasi pada part lainnya. Mengurangi overlap dan power di
putaran tengah, menaikkan power di putaran tinggi.
Advance
exhaust cam only : Engine DOHC mengurangi overlap dan menaikkan top end
power dan mengurangi power di putaran tengah pada mesin dengan camshaft
duration besar dan telah di modifikasi.
Retard
exhaust cam only : Engine DOHC menambah overlap dan meningkatkan power
di rpm tengah. Efektif mesin dengan cylinder head standard.
Engine SOHC
yang memakai race camshaft harus ektra hati-hati kalau memajukan
(advance) intake cam karena kemungkinan makin mendekatnya jarak antara
piston dan klep atau piston-to-valve clearance. Konsekwensi nya kerugian
besar yaitu terjadi tabrakan kalau sampai tidak diperhatikan jaraknya. semoga berguna..
Tidak ada komentar:
Posting Komentar