Merancang Mesin Balap Skutik

Merancang Mesin Balap Skutik

 

Sangat menarik untuk merancang mesin balap skubek atau skutik Kan balap skubek baru aja dipentas dua Minggu lalu di Sentul Kecil. Bahkan kabar bagusnya, tahun depan ada 4 seri lagi. Untuk itu sebagai persiapan rasanya perlu teori yang pas supaya ada panduan dan tidak salah langkah.
Paling menarik untuk dicermati kelas 150 cc. Di Yamaha Mio harus menggunakan piston 57 mm. Sedang stroke standar Mio yaitu 57,9 mm. Bagaimana menentukan ukuran klep dan besarnya karburator yang digunakan?

Dan kita panggilkan Ibnu Sambodo yang begawan 4-tak Indonesia untuk berbagi ilmu. Menurut pria yang tinggal di Sleman, Jogja ini sebagai permulaan katanya harus menentukan letak power di rpm berapa. Jadi, bukannya menentukan besarnya klep dulu.

Ibnu mengambil contoh motor balap di tim Manual Tech. Peak power sekitar di 13.000 rpm untuk kelas 110 cc. Rata-rata tim lain bermain di 12.000 rpm. Biar gampang ditentukan di 12.000 rpm saja ya, maklum di skubek yang transmisi otomatis belum ada batasan. Juga karakter tenaga bagusnya di gasingan bawah.

Juga mesti tahu dulu gas speed (GS) di lubang porting. Menurut referensi dari tuner luar negeri 80 meter/detik. Untuk motor balap Ibnu, yaitu 100-105 meter/detik. Angka ini menentukan homogenitas campuran bensin-udara. Jika kelewat gede atau kurang dari 80 m/detik akan tidak homogen. Lebih gampang 100 m/detik saja ya.

Selanjutnya mencari ukuran diameter inlet port. Menurut mekanik beken disapa Pakde itu, paling gampang bisa diukur dari diameter lubang inlet di kepala silinder yang ketemu dengan intake manifold. Untuk menentukan besarnya bisa lihat rumus:

Diameter Piston2
Gas Speed= ————————–x Piston Speed
Diameter Inlet Port2

Piston Speed = (2 x stroke x rpm)/60.
Yamaha Mio punya stroke 57,9 mm (0,0579 meter). Pada gasingan 12.000 rpm, maka Piston Speed = (2 x 0,0579 x 12.000)/60 = 23,16 meter/detik. Nah, dari sini bisa menghitung diameter inletnya. Yaitu:

Diameter Piston²
Diameter Inlet Port = √————————–x Piston Speed
Gas speed

0,057²
Diameter Inlet Port = √—————– x 23,16
100

Diameter Inlet Port = 0,0274 meter = 27,4 m

Nah, dari sana ketahuan bahwa diameter inlet port 27,4. Dari sini memang rada rumit jika mau tahu ukuran diemeter klep ideal. “Harus melalui rumus yang panjang dan perlu riset lama. Terutama tahu dulu diagram kerja kem dan bikin pusing,” jelas Ibnu yang sarjana elektro sekaligus mesin itu.

Diameter klep tergantung letak peak power yang dimau

Untuk itu Ibnu mau kasih rumus ringan. Katanya diameter inlet port itu untuk ukuran motor cc kecil, yaitu 0,85 x diameter klep isap. Maka diameter klep isap = Diameter Inlet Port/0,85 = 27,4/0,85 = 32 mm.

Klep buang lebih kecil lagi. Besarnya berkisar 0,77 sampai dengan 0,80 x diameter klep isap. Jika diambil yang paling besar yaitu 0,80 x 32 = 25,6 mm. Nah, ini dirasa sangat gede jika klep isap 32 mm dan buang 26,6 mm. Rasanya seperti sangat susah dipasang pada kepala silinder yang hanya menggunakan piston diaemeter 57 mm.

Tapi rumus ini jika peak power kepingin berada di 12.000 rpm. Untuk ukuran matik harusnya lebih rendah lagi. Kan transmisi otomatis (CVT) butuh tenaga galak di putaran bawah supaya cepat melesat.

Jika tenaga bermain di gasingan 11.000 rpm klep isap 30,6 mm dan klep buang 24,5 mm. Kalau mau lebih rendah lagi misalnya di 10.000 rpm, maka klep isap 29,5 dan buang 23,6 atau 24 mm. Jadi, besarnya diameter klep tergantung dari letak peak power yang dimau.

Venturi Karbu
Menentukan besarnya venturi karburator juga bisa berpatokan dari perbandingan. Sebagai contoh diambil dari buku panduan flowbench merek Superflow SF-110/120. Perbandingannya 0,85 x diameter klep.

Sebagai contoh seperti di atas jika diameter klep isap 32 mm. Maka venturi karburator 32 x 0,85 = 27 mm. Namun dirasa susah mencari karburator ukuran 27 mm. Kalau mau lebih gampang, pilih aja yang 28 mm. Seperti Keihin PWK 28 misalnya.

Artikel diatas, ditulis cara menentukan besarnya diameter lubang intake atau isap di skubek. Contohnya di Yamaha Mio. Tentunya harus ditentukan dulu letak peak power di rpm berapa yang dimau.

Batang klep. Pilih yang sama dengan punya Mio biar gesekan ringan

Letak peak power atau tenaga puncak yang dimau akan menentukan besarnya diameter lubang isap. Juga akan menentukan pemilihan diameter payung klep dan ukuran karburator yang diterapkan.

Rupanya cara itu lumayan menarik perhatian skubeker yang doyang ngebut. Seperti Nugroho dari Surabaya. “Jika sudah tahu ukuran payung klep yang dipakai, kira-kira pakai punya klep apa dan gimana pasangnya?” tanya pemakai Yamaha Nouvo itu lewat SMS.

Untuk Yamaha Mio yang mau turun di kelas 150 cc pakai piston 57 mm, bisa menggunakan klep beberapa tingkatan. “Tergantung letak peak power ada di rpm berapa,” timpal Ibnu Sambodo, begawan 4-tak yang minggu lalu memberikan rumusnya.

(1) Klep Sonic
Misalnya menyesuaikan dengan klep yang tersedia di pasaran. Sebagai contoh klep Honda Sonic in 28 mm dan ex 24 mm. Herganya berkisar dari Rp 150 ribu sampai Rp 200 ribu. Namun risikonya harus potong batang klep lantaran kepanjangan. Kalau tidak repot comot aja merek TK, TDR atau Daytona khusus untuk Mio.

Klep ukuran 28/24 ini banyak dipakai skubeker. Jika menggunakan rumus yang diberikan Ibnu minggu lalu, karakter tenaga atau peak power berkisar di 9.000 rpm. Namun pakai klep ini harus menggeser posisi sudut klep di kepala silinder.

Untuk itu Chandra dari bengkel bubut Master Tjendana Bandung kasih panduan. Menurut Chandra, standar Mio klep in kemiringan dari vertikal 31,5 derajat dan klep buang 35,5 derajat. Jika memakai klep Sonic, kemiringan harus dibikin lebih landai supaya tidak saling bertabrakan.

Dari perhitungan menggunakan rumus sinus dan cosinus, didapat klep isap kemiringannya harus dibikin 29,1 derajat. “Klep buangnya 33,5 derajat dengan memperhitungkan jarak antar klep 4 mm,” jelas Chandra langsung dari Jl. Pagarsih, No. 146, Bandung.

Pasang klep lebar. Kemiringan klep harus diatur ulang di tukang bubut

Jarak antar klep bagusnya 3-4 mm supaya mesin adem

(2) Klep EE 31/25,5 mm
Pilihan kedua, jika tenaga mesin mau berada di kisaran 11.000 rpm. “Bisa pakai klep berlogo EE yang diameter payung klep isap 31 dan buang 25,5 mm,” jelas Mariasan Kocek dari JP Racing di Ciputat, Tangerang.

Jangan lupa jarak antar klep diseting 4 mm dan sudut kemiringan klep isap 28 derajat dan buang 33 derajat. Karakter klep EE antijeber alias tidak mengembang meski menggunakan per yang keras dan kem lift tinggi.

Klep ini memang batangnya lebih panjang. Konsekuensinya harus main potong supaya ukurannya sama dengan punya Mio. Namun kelebihannya diameter batang klep kecil alias sama dengan punya Yamaha Mio. Sehingga gesekan lebih ringan.

Meski harus main potong batang, namun harganya lumayan ringan. Katanya sih pihak JP Racing menjualnya dengan banderol Rp 150 ribu.

(3) Klep GL Pro Platina
Pilihan lain bisa coba klep GL-Pro platina alias tipe lama. Diameter payung klep in 31,5 mm dan ex 26 mm. Dipastikan cocok untuk mengejar tenaga di gasingan 11.500 rpm. Harganya lumayan bersahabat. Seperti buatan Indoparts yang dilego kisaran Rp 70 ribu.

Untuk pemasangan klep ini Chandra yang spesialis ubah klep itu kasih bocoran. “Kemiringan klep isap dipasang 27,5 derajat, sedang kemiringan klep buang 32,5 derajat, kondisi ini jarak antar klep biar aman 5 mm,” jelas Chandra.

Namun menggunakan klep GL-Pro meski murah ada konsekuensinya. Batang harus dipotong lantaran kepanjangan. Juga diameter batang klep lumayan gede, yaitu 5,5 mm. Bandingkan punya Mio asli hanya 5 mm.

Jarak Antar Klep
Jarak antar klep memang tergantung dari kem. Terutama overlap dan lift. “Namun jangan kelewat jauh mematok jarak antar katup isap dan buang. Bagusnya sih 3 sampai 4 mm,” jelas Jesi Lingga Siwanto dari JP Racing.

Dari analisis Jesi, jika jarak antar klep 5 mm atau lebih akan berakibat mesin panas. Biasanya leher knalpot membara. Menandakan temperatur mesin tinggi.

 

Namun kalau digunakan untuk keperluan racing, tetap perlu modifikasi di beberapa bagian. Juga perlu perlakuan khusus. Apalagi klep yang dipakai asalnya dari motor atau mobil harian. Tujuannya agar didapat flow atau aliran gas bakar bagus.

Paling awal bisa dilihat pada batang klep yang kepanjangan. Ini terjadi jika menerapkan klep Honda Sonic atau CS-1, GL-Pro platina dan merek EE keluaran JP Racing. Untuk itu harus dipotong disesuaikan panjang klep Mio.

Perlu diketahui, panjang standar klep Mio 65 mm. “Untuk itu, ukuran panjang klep CS-1, Sonic, GL-Pro dan EE dibikin sepanjang 65 atau 66 mm juga,” ucap Chandra Sopandi yang tukang bubut Master Tjendana itu.

Untuk memotong, gunakan mesin bubut supaya presisi. Trus diikuti dengan membuat alur untuk dudukan kuku klep (gbr. 1). Fungsi kuku klep untuk mengunci klep bareng per katup. “Alur ini posisinya 2,5 mm dari ujung batang klep,” jelas Chandra yang masih lajang itu.

Dalam membuat alur untuk kuku klep harus dibikin radius. “Lebar alur dibikin 2 mm dan radius 1 mm. Maka dalam radius hanya tinggal 0,5 mm,” jelas Chandra yang masih jomblo itu?

Rada repot kalau pakai klep GL-Pro, meski murah harus kerja dua kali. Pertama, kudu memotong klep yang kepanjangan. Kedua, kudu ngecilin diameter batang klep. Batang klep yang dikecilin pada ujungnya sejauh 8 mm. Diameter batang klep asalnya 5,5 mm dibikin 5 mm. Selanjutnya tinggal bikin alur untuk kuku klep. Hasilnya bisa lihat (gbr. 2).

Untuk membentuk batang klep EE, proses kerjanya sama dengan di klep Sonic. Kan diameter batang klep EE sama dengan punya asli Mio yang 5 mm.

gbr.1

gbr.2

Proses Hardening
Setelah klep dipotong, tentunya wajib kembali dibikin keras. Tujuannya supaya batang klep tidak jeber dipukul rocker-arm. Untuk itu, butuh proses hardening. Tekniknya batang klep dipanaskan menggunakan las asitilen. Jangan menggunakan las karbit karena dikhawatirkan kurang panas.

Perlu juga diwaspadai saat proses hardening. Jangan kelewat panas yang berisiko klep jadi patah. Sebaliknya, kalau kurang panas juga bakal lembek alias masih mudah jeber. Proses pemanasan cukup sampai membara kira-kira mendekati titik leleh besi.

Gampang kok caranya mengetahui sudah mendekati titik leleh. Perhatikan warna ketika klep dibakar. Awalnya klep akan merah membara, kemudian oranye dan begitu mencapai kelir kuning stop pemanasan.

Begitu klep berwana kuning segera celup pada cairan kimia. Cairan kimia ini campuran dari RBK (Racun Besi Kuning) atau RBM (Racun Besi Merah) dengan air. Komposisinya 100 cc air dicampur dua sendok makan RBK atau RBM. Terserah mau pakai RBK atau RBM, menurut Chandra sama saja.

“Untuk mendapatkan RBM atau RBK, bisa cari di toko kimia. Kemasan ½ kg Rp 100 ribu,” jelas Chandra dari Jl. Pagarsih, No. 146, Bandung.

Brother berkacamata itu juga kasih penjelasan. Katanya dalam proses pemanasan tidak bisa menggunakan campuran RBK plus air. Ada klep yang cukup pakai oli. Bedanya bisa langsung dites menggunakan magnet.

Magnet ditempelkan pada batang klep. Jika bersifat magnetik, klep nempel di magnet. Artinya, setelah proses hardening cukup dicelup oli. Seperti klep Sonic, batang atas nempel dan bawah enggak, maka cukup dicelup oli.

Jika seperti klep EE dan GL-Pro berlainan. Klep isap bersifat magnetik, setelah pemanasan dicelup oli doang. Klep buangnya yang non magnetik alias tidak nempel magnet harus menggunakan cairan RBK dan air.

Informasi lebih komplet seputar proses hardening, bisa konsultasi langsung sama Chandra. Brother yang sedang mendambakan kekasih ini bisa ditanya di (022) 70600396.


Radius klep

OTOMOTIFNET – Ibnu Sambodo yang begawan 4-tak masih percaya klep standar yang asli pabrik. Seperti klep Sonic yang dipakai untuk road race. Katanya punya material lebih terjamin kekutannya dibanding yang aftermarket dengan spek yang belum jelas dan tidak tahu buatan mana.

Namun digunakan untuk keperluan balap, klep standar harus dimodifikasi. Minimal dari bentuknya. Namun jika batangnya dipotong, tetap harus dihardening atau diperkeras supaya kuat. Seperti ditulis minggu lalu.

Kali ini Ibnu kasih tahu modifikasi dari ukuran. Pertama ukuran pada bagian pertemuan antara payung dengan batang klep. “Bagian ini membentuk radius atau sudut,” jelas Ibnu yang asli wong Jowo itu.

Untuk klep racing biasanya dibuat enteng. Maka pada bagian radius atau leher ini dibuat tipis. “Tapi kendalanya flow atau aliran gas bakar rada berkurang karena membentuk lekukan yang tajam,” jelas Ibnu yang kini mulai tinggal di Jakarta mengurus tim Kawasaki.

Diakui juga oleh pria beken disapa Pakde ini. Katanya membentuk bagian ini rada susah, tukang bubut juga belum tentu presisi. “Makanya untuk sementara banyak dilupakan atau dikira-kira dulu,” jelas mekanik yang berpenampilan sederhana ini.

Untuk keperluan balap, sementara sebagai patokan, Ibnu kasih radius 1/3 dari diameter payung klep. Sebagai contoh klep isap 28 mm, jika dikalikan 1/3 hasilnya 9,3 mm.

Jika merunut dari buku Four-Stroke Performance Tuning karangan A. Graham Bell, sedikit berbeda. Untuk ruang bakar hemi chamber dengan klep miring, besarnya 0,24-0,26 dari diameter payung klep. Andaikan 0,26 x 28 mm hasilnya radius leher klep 7,28 mm.

Menurut Ibnu, ini bukan rumus. Hanya sebagai perbandingan. Apalagi riset yang dilakukan oleh Graham Bell dilakukan di mobil. Mesin mobil dan motor berbeda putaran. Untuk motor balap bergasing sampai 14.000 rpm, sedang di mobil hanya separuhnya.

Perlu dipertimbangkan dalam menggunakan perbandingan Ibnu atau Graham. Radius yang kelewat gede atau kecil ada pengaruh terhadap flow dan berat klep. Jika lekukan atau radius kecil tidak tajam tapi bagus untuk flow. Tapi klep jadi berat.

Berbeda jika leher klep dibikin dengan radius besar. Dari sisi bobot memang enteng, tapi terdapat lekukan yang tajam. Bikin flow jadi berkurang, untuk itu harus tetap mempertimbangkan dua faktor ini.

Perkecil batang hanya sampai ujung bos klep

Batang Diperkecil

Untuk memperbesar flow, batang klep juga harus dimodifikasi. Terutama batang klep yang berada di lubang atau port isap dan buang. Batang klep yang kebesaran lumayan menghambat aliran gas bakar.

Pada klep bebek yang hanya 5 mm, oleh Ibnu Sambodo hanya dibikin 4,5 mm. Bagian ini dari radius klep sampai bagian yang menyentuh tepat dibibir bos klep. Jangan kelewat dalam yang berakibat sedikitnya kontak antara batang klep dengan bosnya. Jadinya cepat oblak.

Bahkan menurut Ibnu lagi, sebenarnya bisa saja batang klep dari radius atau leher sampai bibir bos klep dibikin 4 mm. Namun risikonya ketahanan jadi berkurang. Tapi aliran gas bakar lebih lancar.

Sudut 45 ketemu sitting klep, sudut 30 untuk flow

Sudut 45 Dan 30 Derajat

Kedua sudut di bibir payung klep ini belum lama ditulis oleh MOTOR Plus tepatnya edisi 507. Fungsinya untuk memperlancar flow gas bakar. Sekadar mengingatkan, sudut 45 derajat paling bawah dan di atasnya 30 derajat.

Dua sudut ini harus dibentuk menggunakan reface valve. Nantinya sudut yang 45 derajat akan bersentuhan dengan sitting klep di kepala silinder. Sedang yang 30 derajat untuk mempermudah aliran gas bakar.

Dibuat Cekung
Untuk memperingan bobot klep, masih ada cara yang bisa ditempuh. Caranya dengan membuat tipis payung klep. Namun jangan terlalu tipis yang bisa berakibat klep gampang pecah. Bagian yang bisa dibuang daging pada tengah payung klep, caranya dibuat cekung.

Payung klep cekung seperti di katup Sonic atau CS-1. Meski cekung namun tidak terlalu dalam yang berakibat kompresi turun. Tapi, bagian yang cekung di tengah ini dirasa tidak mengurangi kekuatan klep. Sebab masih tebal lantaran di belakangnya masih ada batang klep.

Ibnu bilang, bagian paling luar klep memang lebih kuat dibanding dalam. Untuk itu, ketika mengikis klep jangan terlalu dalam. Katanya bisa mengurangi kekuatan dari klep itu sendiri.

 

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


%d blogger menyukai ini: