Volumetric Efficiency"…Apa dan Bagaimana Meningkatkannya ???

Assalamu’alaikum wR wB


Sebagaimana diketahui bersama bahwa volumetric efficiency / efisiensi volumetrik (VE) adalah sebuah variabel yang menyatakan perbandingan antara volume udara yang masuk silinder dan volume silinder yang seharusnya (sesuai teori).
VE= volume udara riil yg masuk / volume silinder
Sedangankan VE sendiri adalah suatu variabel sangat besar pengaruhnya terhadapa performa engine motor. Semakin besar VE, semakin besar pula power maupun torsinya, seperti yang sering kita bahas dalam meningkatkan performa mesin dalam banyak artikel yang lalu. Contohnya

Jadi kenaikan VE memberikan kontribusi yang sangat signifikan dalam peningkatan (upgrade) power dari engine motor . Oleh karena itu kalau seirus ingin menaikkan power dari engine motor kita, maka yang ane saranin lebih baik kita meng-upgrade VE dari pada meng-upgrade yang lain.
“Memangnya gampang meng-upgrade VE sampai 100% ?”
Kalau tahu ilmunya pasti gampang, yuk kita diskusikan bersama…
Sebelum kita terlalu jauh membicarakan bagaimana meningkatkan efisiensi volumetrik (VE), maka kita harus lebih dahulu mengetahui faktor2 apa saja yang mempengaruhi besarnya nilai VE tersebut. Faktor2 tsb adalah :

1. Gesekan pada saluran intake, gesekan antara udara yang mengalir dengan bagian2 yg ada di saluran intake mengakibatkan penurunan takanan. Penurunan tekanan mulai terjadi pada filter udara, karburator / injector , throttle , dinding runner/port, klep in dll. Akibat penurunan tekanan ini, maka beda tekanan antara udara di mulut klep-in dan dalam silinder  mengecil, dan inilah yg mengakibatkan flow rate turun, akibatnya VE juga turun.
2. Adanya transfer panas di sekitar klep-in sehingga udara di sekitar manifold dan port kepadatannya menurun, sehingga VE ikut turun
3. Waktu yang terbatas untuk masuk ke silinder. (a) Pada kecepatan mesin rendah , sejumlah besar campuran yang masuk ke dalam silinder selama stroke hisap, karena klep-in terbuka dalam waktu yang relatif lama ( b ) Pada putaran mesin tinggi, waktu terbukanya klep-in semakin pendek, sehingga volume udara yang masuk juga terbatas, nah pada saat itulah perhitungan panjang manifol+port serta overlap noken-as serta desai knalpot benar2 berpengaruh terhadap nilai VE. Tanpa men-tunning bagian tsb, VE akan semakin kecil.
4. Rasio kompresi (CR), semakin tinggi rasio kompresi semakin tinggi perbedaan tekanan antara ruang bakar dengan port in maupun port ex saat langkah kompresi, sehingga jika  pada saat itu klep-in atau klep-ex masih terbuka, maka udara dalam silinder akan mengalir ke luar dengan  lebih cepat jika dibandingkan dengan engine yang memiliki CR yang lebih rendah.
5. Desain port-ex dan knalpot, desain port-ex dan knalpot yg baik akan ikut meningkatkan nilai VE dengan memberikan evek scavenging dan backpressure yg tepat.
6. Disain saluran intake yang mendukung yang meliputi desain panjang runner, pengaplikasian ram-jet, port-in yang baik, dengan ukuran klep yang optimum dan profil noken as yang baik (durasi, lift dan overlap sudah di-tune) maka tidak mustahil VE akan melebihi 100%.

Dalam kondisi standar umumnya VE berada di bawah 100 %, hal ini dikarenakan ketidak sempurnaan faktor2 di atas.

Tapi jika kita berhasil mengoptimalkan semua faktor di atas, maka grafik VE yang akan kita miliki seperti ini

Dan nilai VE setinggi ini bukan tidak mungkin kita peroleh, asalkan kita juga mengikuti langkah2 upgrade yang dilakukan untuk mendapatkannya. Sebuah pernyataan menarik adalah perkataan M.F. Harrison A. Dunkley, dalam tulisannya Racing Intake System Acoustics, “Biasanya racing engine (mesin balap) telah di-tune pada sistem intake-nya, dan saat ini VE telah mencapai 125% dengan putaran mesin sampai 18000 rpm”.
Gimana caranya ya, agar engine bisa memiliki performa yang luar biasa seperti itu ?…Inilah salah saju jawabannya
Ane rasa artikel ini cukup disini dulu, karena sudah kepanjangan. Ikuti terus pada artikel berikutnya..
Semoga bermanfaat, wassalamu’alaikum wR wB.