Tunning Sistem Intake untuk Meningkatkan Efisiensi Volumetrik, Atur Panjang Runner

Assalamu’alaikum wR wB
Salam sejahtera buat sahabat semua, semoga kita semua selamat di perjalanan sampai ke tujuan josss

Sistem intake pada engine motor kita adalah sistem yg berusaha mengoptimalkan pemasukan (induksi) udara dan bahan bakar ke dalam silinder. Udara masuk ke dalam silinder laksana gelombang suara, berdenyut mengikuti irama klep-in saat membuka dan menutup. Sistem intake itu sendiri terdiri dari :

1. Intake manifold (IM)
2. Throttle
3. Klep-in (intake valve)
4. Injektor atau atau karburator sbg penyupali bahan bakar.

Oleh karena itu salah satu cara untuk meningkatkan VE adalah dengan mengoptimalkan desain IM. Dalam banyak penelitian yg telah dilakukan mengenai proses intake pada mesin balap (racing engine) menunjukkan bahwa efek dari gaya inersia “ram” memberikan peningkatan VE yang sangat signifikan pada kecepatan tinggi. Akan tetapi pada kecepatan rendah, efek resonansi akustik yang lebih berperan dalam meningkatkan VE.
Karena kita ingin motor kita bukan buat balapan, maka kita coba mengoptimalkan sistem intake dengan model akustik. Model ini menjelaskan momentum yang terjadi dalam saluran intake, khususnya bagian runner (bagian mulai dari mulut volocity stack sampai klep-in, gambar di atas warna biru). Kemudian dengan model ini dikembangkan sebuah teknik dengan memanfaatkan momentum inersia tersubut untuk memaksimalkan VE.

Mari kita bahas mengenai momentum yang terjadi di dalam runner


Saat awal tekanan udara dalam runner sama dengan tekanan udara luar, perhatikan garis warna hijau.

Saat klep-in terbuka (intake valve open, IVO), tercadi kevakuman di mulut klep dan udara mulai masuk ke silinder. Tekanan negativ menjalar sepanjang runner menuju mulut IM.


Saat klep-in tertutup sementara gas masih dalam kondisi mengalir, maka pada mulut klep gas termampatkan dan timbul tekanan tinggi. Tekanan tinggi ini memberikan gelombang tekanan positif yang menjalar ke arah mulut IM.

Baik gelombang tekanan negatif maupun positif yang sampai ke mulut akan mengalami refleksi/terpantul karena kondisi saluran yang relatif tiba2 berubah, dari saluran dgn diameter tertentu (runner) berhadapan dengan udara bebas. Sehingga terbentuklan gelombang pantul, tekanan tinggi-rendah yang bergerak kambali menuju klep-in.


Nah pada saat inilah dengan disain panjang runner yang seseai, klep-in terbuka tepat saat gelombang tekanan tinggi bearada di mulut klep, dan udara akan masuk dengan sangat kencang/cepat. Peristiwa inilah yang menghasilkan VE melebihi volume silinder, alias di atas 100%.
Lalu bagai mana menetukan panjang runner untuk memaksimalkan VE?

Runner adalah saluran sepanjang “L”.
Rumus untuk mendapat panjang runner (L) yang optimum adalah
L (mm) = 5791 x T / N
T= durasi klep-in open (derajad)
N= putaran engine (rpm)
Contoh : Jika ingin mengoptimalkan VE dengan menggunakan noken-as berdurasi in-nya 300 derajad. Torsi puncak ingin diletakkan di 10000, maka panjang runner-nya :
L(mm)=5791.300/10000 = 173.73 mm dibulatkan 174 mm
Sedangkan diameternya ditentukan dengan menentukan VE yang diinginkan. Rumusnya
D (inch) = sqrt [ (volume silinder (liter) x VE (%) x RPM) / ( V (ft/sec) x 18.5)]
V = kecepatan aliran udara dalam IM.
Contoh :  volume = 150cc = 0.15 lt, VE=100%=1, rpm=10000, V=180 ft/sec
D=sqrt[0.15 x 1 x 10000 / (180 x 18.5)] = 0.8712 inch = 17.05 mm




Demikian yang dapat ane sampaiakan kali ini, semoga bermanfaat. Bagi suhu2 yg lebih faham, mohon koreksi dan masukannya. Wassalamu’alaikum wr wb