Mengulas “potensi” Thunder 125 Menggunakan Rumus Teori 4-tak

Saat ini saya ingin mengulas mengenai motor milik saya, yaitu Suzuki Thunder 125. Sebagai motor dengan tipe sport, thunder 125 mempunyai kapasitas terkecil diantara motor sport lainnya, sehingga terkadang “dikucilkan” dari peta persaingan motor sport yang umumnya menawarkan tenaga mesin lebih besar dari tipe motor lainnya seperti bebek dan skutik. Namun, digali dari beberapa pengguna dan komunitas thunder 125, banyak yang mengaku mematahkan penilaian negatif tersebut, bahwa sebetulnya mesin thunder 125 memiliki tenaga yang cukup bersaing sebagai sebuah motor sport.

Berbekal rasa ingin tahu dan dibantu oleh search engine Google dan beberapa buku teknik mesin 4 tak, saya mencoba untuk memahami “kekuatan” dari mesin thunder 125 dengan cara menghitungnya secara teoritis menggunakan beberapa rumus dasar menghitung performa mesin 4 tak, diantaranya :

1. menghitung Gas speed

Rumus menghitung gas speed adalah :

V = ((Stroke x peak power) / 30.000) x (bore / d)²

d = diameter klep in – (lebar sentuh klep x cos sudut flow)

keterangan :

- V : gas speed, dalam satuan meter/detik

- stroke : langkah piston, dalam satuan milimeter

- peak power : putaran mesin saat puncak tenaga mesin, dalam satuan rpm

- 30.000 : konstanta pembagi, nilainya tetap dalam rumus tersebut

- bore : diameter piston, dalam satuan milimeter

Jika memasukkan nilai dari spesifikasi mesin thunder 125, maka akan didapat :

V = ((Stroke x peak power) / 30.000) x (bore x d)²

sebelumnya dicari nilai d dulu :

d = diameter klep in – (lebar sentuh klep x cos sudut flow)

d = 26 – (0,5 x cos 45) = 26 mm – 0,35 = 25,65 mm

maka

V = ((Stroke x peak power) / 30.000) x (bore / d)²

V = ((48,8 x 9.500)/30.000) x (57 / 25,65)²

V = 15,45 x 4,93 = 76,29 meter/detik atau jika dibulatkan 76 meter/detik

cat : nilai lebar sentuh klep dan sudut flow bukan nilai sebenarnya, tapi menggunakan nilai perkiraan rata-rata dari motor-motor yang ada di Indonesia. nilai peak power diambil dari keterangan dalam brosur.

dengan besaran gas speed berikut, coba jika dibandingkan dengan motor sekelasnya yaitu honda CS1.

V = ((Stroke x peak power) / 30.000) x (bore / d)²

V = ((58 x 10.000)/30.000) x (47,2 / (28-0,35))²

V = 19,33 x 2,91 = 56,32 meter / detik atau jika dibulatkan menjadi 56 meter/detik

Gas speed thunder 125 lebih besar daripada honda CS1. Namun, besaran nilai gas speed bukan penentu kencang tidaknya performa suatu mesin tapi merupakan nilai yang menunjukkan karakter mesin. Pada buku “How To Build, Modify & Power Tune” karya Peter Burgess & David Gollan, parameter gas speed ada dua pilihan yaitu untuk horse power yang besar gas speed bernilai 80 m/det, dan untuk mendapat torsi yang besar gas speed bernilai 50 m/det. Artinya, thunder 125 mendekati peak power optimal sementara CS1 mendekati peak torque optimal untuk sebuah motor 125cc. Itulah alasan ilmiah yang menunjukkan mengapa thunder 125 lambat dalam berakselerasi dan di putaran bawahnya.

2. ukuran klep

Ukuran klep yang optimal untuk sebuah mesin 4-tak ditentukan dari spesifikasi piston dari motor tersebut. Rumusnya :

Inlet valve = 0,55 to 0,57 x bore

Exhaust valve = 0,8 x inlet valve

Untuk mesin thunder 125 yang menggunakan piston berdiameter 57 mm, maka dapat dihitung ukuran klep yang optimalnya :

Inlet valve = 0,55 x 57 = 31,35 mm

Exhaust valve = 0,8 x 31,35 = 25,08 mm

Dengan pembulatan, maka nilai optimal dari masing-masing bagian tersebut adalah klep in 31mm dan klep ex 25mm. Sementara, spesifikasi standar thunder 125 menerapkan ukuran klep in 26mm dan klep ex 23mm.

Ukuran klep yang terlalu kecil dari nilai optimal tentunya akan berakibat pada performa mesin. Untuk klep inlet, ukuran yang terlalu kecil akan berakibat kurang lancarnya pasokan gas dari karburator yang masuk ke dalam ruang bakar, sementara jika klep out yang terlalu kecil akan menghambat proses bilas dan membuat panas dari proses pembakaran gas bakar tidak terbuang sempurna.
Tapi, untuk mengubah besarnya klep juga harus menghitungnya dalam rumus gas speed, karena dengan memperbesar diameter klep bukan hanya memperbaiki performa namun juga mengubah karakter gas speed dari mesin tersebut.

3. Port & karburator

Dalam teori korek mesin 4 tak, ukuran diameter port in yang opimal adalah 80% dari diameter klep. Jika dihitung dari diameter klep Thunder 125 yang berukuran 26mm, maka ukuran yang optimal adalah 20mm. Namun port thunder 125 cenderung lurus atau memiliki diameter yang sama dari mulut port hingga mulut klep, dilihat dari venturi karburator yang juga memiliki diameter 26mm. Tapi hal ini tidak menjadi masalah karena panjang port in thunder yang tergolong pendek, jadi walaupun port tergolong besar namun laju gas bakar tetap cepat. Masalah yang mungkin muncul adalah pada putaran rendah gas bakar yang masuk ke dalam port terlalu banyak, namun masalah ini diatasi oleh karburator yang memiliki sistem kerja vakum sehingga gas bakar yang masuk ke ruang bakar sesuai kebutuhan.

Ukuran venturi karburator yang optimal dihitung dalam rumus berikut :

D= K x √ (CxN)

keterangan :

D = diameter venturi karburator, dalam satuan mm

K = Konstanta (nillainya ada di antara 0.6 – 0.9, untuk motor harian disarankan 0.65)

C = kapasitas mesin mesin, dalam satuan liter

N = putaran mesin puncak yang diinginkan, dalam satuan rpm

jika memasukkan spesifikasi thunder 125 kedalam rumus, maka :

D = 0,65 x √ (0,125 x 9500)

D = 22,39 mm atau jika dibulatkan 22 mm

Dengan memperhitungkan spesifikasi dalam brosur bahwa peak power thunder 125 terletak di 9500 rpm dan dengan konstanta 0,65 yang dimasukkan untuk rata-rata motor harian maka diameter optimal venturi karburator untuk thunder 125 adalah 22mm. Contoh lain dalam menghitung besarnya venturi karburator adalah jika mengapikasi spesifikasi Jupiter Z, sebagai berikut :

D = 0.65 x √ ( 0.107 x 7500 )

D = 18,41 mm, mendekati spek karburator Jupiter Z yang memiliki venturi 17mm.

Dengan spek karburator thunder 125 yang memiliki venturi 26mm, dengan nilai konstanta tetap 0,65 maka putaran mesin untuk peak power bisa mencapai 13.000 rpm, yang sangat jarang digapai dalam penggunaan harian.

Kesimpulannya, secara teoritis potensi Thunder 125 terletak pada putaran tinggi, dimana seluruh spesifikasi standar merujuk ke optimalisasi pada putaran tinggi. Namun, tenaga yang diharapkan tidak dapat tercapai karena terbatasi limiter pada otak pengapian Thunder 125. Maka, untuk menggapai tenaga yang maksimal saya menyimpulkan 2 opsi :

1. Menurunkan peak power pada putaran mesin yang lebih rendah. Secara teori yang diubah diantaranya adalah menggunakan klep dengan ukuran diameter lebih besar dan menggunakan karburator dengan venturi lebih kecil.

2. Mempertahankan peak power pada putaran tinggi, yaitu dengan mengganti otak pengapian (TIS) dengan yang memiliki spesifikasi unlimiter.

Seluruh rumus diatas dapat diapikasikan pada seluruh mesin 4 tak, silakan dihitung menurut spesifikasi masing-masing motor.

-Update-

contoh hasil hitung engine performance Thunder 125 menggunakan Engine Performance Calculator BRT di situs BRT Racing Team

Kalkulator Engine Performance BRT dapat diakses di http://www.bintangracingteam.com/index.php/in/formulabrt-menu/engineperformance