SIKLUS MESIN 2 TAK
PRINSIP KERJA 2 TAK
Meski mesin 2 tak terlihat lebih simple dari mesin 4 tak, dengan komponen yang sangat sedikit, hanya piston didalam silinder, namun sesungguhnya mesin 2 tak sangat komplex dalam kalkulasi : utamanya memanfaatkan dinamika gerak gas dalam mesin untuk menghasilkan tenaga. Ada fase-fase berbeda yang sangat berpengaruh didalam crankcase maupun didalam blok cylinder pada waktu bersamaan, sehingga mesin 2 tak mampu bekerja lebih efisien (hanya cukup 360 derajat putaran kruk as, dibanding 720 derajat putaran kruk as oleh mesin 4 tak) inilah yang menyebabkan ledakan tenaga mesin 2 tak terasa menyengat dibanding 4 tak. Rahasia tenaga mesin 2 tak adalah pengaturan kompresi primer dan sekunder didalam mesin.
Inilah mengapa seringkali kita menyarankan pada rat rider kalau ingin mengirim mesin untuk dikerjakan sebaiknya seluruh mesin atau motornya dipaketkan sekalian, karena tidak cukup hanya modifikasi blok atau head saja. Mari kita amati cara kerja mesin 2 tak dalam sisi dinamika gas :
1) Awal mula piston berada pada titik mati atas (TMA , nol derajat kruk as) bunga api mulai meletik dan gas dalam ruang bakar menyebar dan mendorong piston turun sebagai awal langkah usaha. Gaya dorong piston ini menekan gas ke dalam crankcase hingga menyebabkan petal terbuka. Kompresi pada kruk as tersebut penting untuk menimbulkan kekuatan hisap pada reed valve, apalagi dibantu membran seperti v-Force dengan banyak katub buluh sehingga meski kompresi rendah campuran gas segar sudah dapat dengan mudah masuk. Pada sudut 90 derajat kruk as, dan piston berada dalam akselerasi negatif maksimum, porting exhaust terbuka sebagai tanda berakhirnya langkah usaha. Gas panas akan terbuang dengan sendirinya keluar ke knalpot. Kompresi pada kruk as mulai melemah saat porting transfer mulai terbuka. Tekanan dalam silinder harus diturunkan lebih rendah dari tekanan pada crankcase dengan tujuan agar gas yang tidak terbakar dapat keluar dari transfer ports selama masa pembilasan.
2) Transfer port terbuka sekitar 120 derajat sebelum titik mati bawah (TMB). Pembilasan dimulai. Artinya gas segar keluar dari porting transfer dan menyatu untuk membentuk sebuah siklus. Gas akan bergerak ke atas menuju belakang silinder dan berputar terus membilas sisa gas pembakaran dari proses power stroke. Penting bahwa sisa gas pembakaran harus dibuang sempurna, untuk membuka ruangan bagi campuran udara segar ke dalam ruang bakar. Itu adalah kunci membuat tenaga besar pada mesin dua tak. Semakin banyak gas segar yang mampu di kompresi pada kubah pembakaran = semakin besar tenaga tercipta!
Sekarang gas segar juga turut terbuang hingga bagian header pada knalpot. Tapi gas segar ini tidak akan lolos begitu saja karena gelombang tekanan kompresi mempunyai pantulan dari desain ujung pipa knalpot yang baik, untuk membawa paket gas segar kembali ke dalam silinder sebelum piston menutup seluruh lubang porting. Inilah keunikan dari efek SUPER CHARGE pada mesin 2 tak. Dari sini terlihat betapa pentingnya desain knalpot 2 tak, perhitungan matang untuk mengurangi trial n error sangat dibutuhkan. Keunggulan utama dari mesin 2 tak adalah bahwa mereka mampu membakar lebih banyak udara/bahan-bakar dibandingkan kapasitas mesin yang terhitung melalui kalkulasi. Sebuah contoh : Mesin 4 tak 125 cc sesungguhnya mungkin hanya mampu membakar 110 cc campuran udara/bahan-bakar dalam silinder, dengan efisiensi pabrikan 88 % (kemungkinan lebih rendah dari itu) sedangkan mesin 2 tak 125 cc standard kemungkinan bisa membakar 180cc campuran udara-bahan bakar didalam silinder. Mampu melihat bedanya? Bisa membuat gambaran bagaimana merancang mesin 4 tak agar mampu melawan mesin motor 2 tak?
porting 2 tak
3) Kini kruk as telah berputah melewati titik mati bawah (180 derajat) dan piston memulai langkah upstroke. Gelombang kompresi yang memantul dari pipa knalpot membawa gas segar kembali melewati exhaust port (kini juga berfungsi menjadi inlet port bukan?) seiring piston menutup seluruh porting maka kompresi dimulai. Di dalam kruk as, tekanan menjadi lebih rendah dari tekanan atmosfer, menimbulkan kevakuman dan hisapan ini akan mebuka katub buluh dan memasukkan gas segar ke dalam crankcase.
4) Gas yang tidak terbakar akan tertekan dan beberapa saat sebelum piston meraih TMA, sistem pengapian akan meletikkan bunga api dan memulai proses pengapian. Dan siklus akan terus berulang.
Pelajari bagaimana proses dasar mesin 2 tak bekerja. Kapan porting mulai terbuka dan tertutup dalam durasi derajat kruk as, niscaya modifikasi kita akan berada pada jalan yang tepat.
PORTING
Tuning Blok 2 tak dengan bor 90 derajat... mantapp :: pro tuning
Porting dalam silinder didesain oleh para insinyur untuk menciptakan tenaga dalam rentang RPM tertentu sehingga menghasilkan karakter mesin tersendiri. Mengurangi metal dalam porting (exhaust dan transfer) berarti merubah durasi, luasan area, volume, serta sudut porting dengan tujuan untuk menentukan rentang tenaga sesuai kondisi trak dan karakter pengemudi. Sebagai contoh, mengendarai RM250 pada pegunungan berbatu perlu penyetelan agar tenaga lebih berisi pada putaran bawah – menengah karena mendaki lembah dan kelembaban udara pegunungan. Bagaimana kita mampu memodifikasi sebuah mesin? Sebelumnya kita harus mendapat sebanyak mungkin data dan informasi tentang karakteristik mesin standard pabrikannya. Kalkulasi ini penting ketika menyangkut PORTING – LUASAN AREA – DURASI. Ukuran area porting dan durasi berhubungan dengan kapasitas mesin dan RPM (mirip durasi noken as bukan?) Kemudahan kita memahami mesin 4 tak akan membawa kita pada pemahaman lebih dalam pada dinamika mesin 2 tak. Mudah untuk membuat 2 tak kencang, lebih mudah membuat mesin 2 tak lambat. Dan perlu kalkulasi mendalam untuk menciptakan mesin 2 tak yang Sangat Kencang!.
CYLINDER HEAD
Cylinder heads bisa dibentuk ulang untuk menciptakan karakter mesin. Head dengan diameter kecil dan ruang bakar yang dalam, serta squish lebar ( 60% dari area boring ) Dikombinasi dengan rasio kompresi 9 : 1 akan sangat pas dengan karakter mesin motorcross. Serta beberapa kombinasi lain akan memunculkan karakter mesi yang berbeda. Squish lebar dengan kompresi tinggi akan menciptakan turbulensi gas dalam ruang bakar. Diukur dalam satuan Maximum Squish Velocity, dalam satuan meter per detil. Supercross engine harus memiliki MSV sekitar 28 m/s. Perlu software khusus untuk menghitung MSV. Dalam buku graham bell, ada patokan tersendiri untuk menentukan karakter mesin (power band – RPM range).
CARBURETOR
Karburator pada mesin 2 tak adalah nyawa setelah modifikasi porting dan pengaturan kompresi. Karena durasi porting akan mempengaruhi puncak RPM mesin maka venturi karburator yang pas harus dilakukan dengan hati-hati. Secara umum, karburator kecil memiliki velocity tinggi dan cocok untuk karakter mesin yang mengandalkan torsi , dan tenaga pada RPM menengah. Untuk mesin 2 tak 125 cc, karburator dengan venturi 34mm akan cocok untuk berlomba pada supercross yang membutuhkan tautan-tautan torsi menuju power sangat cepat. Karburator 36 mm akan bekerja untuk yang membutuhkan speed.
REED VALVE
Membran! Sudah kami bahas panjang lebar tentang pentingnya klep pada motor 2 tak ini. Berpikirlah membran ini seperti klep pada mesin 4 tak. Semakin besar klep dengan luasan area yang lebar akan sangat bermanfaat untuk diperas tenaganya pada putaran mesin tinggi. Membran dengan lidah berjumlah 6 atau lebih akan menjadi pemimpin di lomba, disaat mesin dengan katub buluh berjumlah 2 atau 4 kehabisan nafas.
Ada 3 faktor penentu dalam pemilihan mebran : Sudut petal, Material petal, Ketipisan katub buluh. Rahasia tingkat tinggi ala mekanik internasional akan mudah kamu dapatkan pada membran buatan v-force, kala kita sudah kehabisan akal memodifikasi membran standard dengan main ganjal dan porting rumah membran. Material petal dari karbon kevlar yang sangat ringan akan membantu akselrasi hingga mensuplai di putaran tinggi. Pastikan mesin anda disokong perangkat isitimewa ini sebelum berlomba. Kekalahan akan terasa menyakitkan jika kita tidak mempersiapkan mesin pacuan kita dengan sempurna.
PIPA KNALPOT
Gelombang energi akan banyak dipasok dari hitungan dan desain knalpot yang tepat! Diameter, panjang, terutama 5 bagian utama dari pipa knalpot 2 tak akan menjadi daerah rawan untuk menciptakan tenaga pada RPM tertentu. Area itu adalah : Header, Difuser, Dwell, Baffle, dan Stinger. Secara umum, knalpot yang baik harus mampu menaikkan tenaga pada rpm lebih tinggi. Pastikan keseuaian silinder mesin dengan knalpot serta RPM yang akan sering dipakai sebelum memesan sebuah knalpot.
