Cara Singkat Papas Noken As
Terkadang kita malas belajar hitung derajat durasi kem/noken as pada korek mesin 4-tak. Umumnya hanya pahami perubahan hitungan buka-tutup klep pada mata sproket keteng atau gigi sentrik.Kerugiannya, hitungan itu sulit dipahami ukurannya. Terutama untuk kepentingan riset lanjut ke bagian lain, seperti knalpot atau pengapian. Juga dianggap kurang presisi lantaran mata gir ukurannya gede.
Otomatis, riset akan berjalan serba meraba. Makanya, lebih bagus jika ada hitungan derajat yang mudah dimengerti banyak orang.
Maksudnya, hitungan derajat itu
memudahkan patokan riset bagian lain dengan mudah. Misal, mau pasang
kurva pengapian X karena butuh untuk durasi yang relatif panjang Y
derajat. Beda dengan kalau patokannya buka di X mata setelah TMA dan
nutup Y mata sebelum TMA.
Nah,cara sederhana hitung derajat
dengan membaca buka-tutup di gigi sentrik. Meski enggak presisi benar,
tapi paling tidak kita bisa pahami dan ambil patokan dalam riset.
Cara Pertama, Bagi dulu 360 derajat dengan jumlah mata pada gigi sentrik. Maka akan ketemu patokan nilai setiap mata gigi itu berapa derajat.
Cara Pertama, Bagi dulu 360 derajat dengan jumlah mata pada gigi sentrik. Maka akan ketemu patokan nilai setiap mata gigi itu berapa derajat.
Coba kita simulasikan di Honda Supra. Jumlah mata gigi sproket keteng ada 28 mata. Maka 360/28=12,85. Dibulatin jadi 13 derajat.
Sebelum lanjut, sepakati dulu
yang akan dihitung adalah durasi putaran kem. Beda dengan hitung durasi
putaran poros engkol atau crank-saft. Karena, dua kali putaran poros
engkol sama dengan satu kali putaran kem.
Memakai asumsi tadi, maka ketika
kita coba bagi lingkaran gigi sentrik itu jadi empat quadran.
Masing-masing kuadaran I, II, III, IV, maka 180 derajat dari posisi TMA
akan ketemu TMA lagi. Demikian pula dengan posisi TMB.
Perlu disepakati pula cara hitung
dari titik quadran itu. Biar mudah, klep out dihitung giginya di posisi
setelah TMA. Baik buka maupun tutupnya.
Sehingga, untuk klep in dihitung giginya sebelum TMA atau sesudah TMB, dan nutup sebelum TMA atau sebelum TMB.
Misal, klep buang membuka 3 mata
setelah TMA, artinya 3X13 = 39 derajat setelah TMA. Atau 51 derajat
sebelum TMB> Kalau nutup 2 mata setelah TMA, maka bisa dihitung
2X13=26 derajat setelah TMA.
Berarti, durasinya kem buang
(90-39) + 90 + 26 = 167 derajat. Kalau model kem kembar in dan out-nya,
maka durasi total gabungan kem adalah 2 X 167 = 334 derajat. Begitu pula
dengan durasi poros engkol yaitu 334 derajat.
Kalau hitungannya dari klep in,
maka cara hitungannya adalah derajat bukaan sebelum TMA + 90 + gigi
nutup. Misal, buka 4 mata sebelum TMA dan nutup 2 mata sebelum TMA, maka
(4X13) + 90 + (2X13)= 52+90+26= 168 derajat.
Toleransi penggunaan mata gigi
melesetnya lumayan jauh. Dibanding penggunaan derajat berkisar antara
1-5 derajat. Enggak bisa pastikan pas banget berada di posisi 1 mata,
0,5 mata atau 0,25 mata persis dan presisi mungkin.
Satu lagi, agar mudah,
penghitungan dimulai dengan patokan kerenggangan klep 0, serta dihitung
sejak 0,1 mm klep ngangkat. Jadi enggak menyulitkan dan enggak
berbeda-beda ambil patokannya .
kerja utama dari noken as adalah
untuk mengontrol waktu kapan klep membuka dan menutup. Dimana lobe
intake dan lobe exhaust bekerja secara masing-masing. Jarak pemisah
antar kedua lobe dinamakan Lobe Separation, karena diukur dalam derajat
maka disebut Lobe Separation Angle (Sudut Pemisah Lobe). Lobe Separation
diukur antara puncak intake lobe dengan puncak exhaust lobe. Pada
dasarnya berada di area separuh dari derajat putaran kruk As antara
puncak exhaust dengan puncak intake. Jika durasi tetap, memperbesar LSA
sama dengan memperkecil Overlap, sebaliknya menyempitkan LSA memperbesar
Overlap.
Bisanya, jika
semua faktor tetap, melebarkan LSA menghasilkan kurva torsi yang rata
dan lebih lebar yang bagus di RPM tinggi tapi membuat respon gas lambat,
Merapatkan LSA menghasilkan efek berlawanan, membuat torsi memuncak, mesin cepat teriak, namun rentang tenaga sempit.
Ada beberapa alasan merubah lobe
separation untuk mempengaruhi performa mesin. Misal, jika kamu memakai
setang piston relatif lebih panjang, kondisi ini membuat piston berada
pada TMA lebih lama. Noken as dengan LSA lebar mungkin akan lebih cocok
untuk situasi ini.
OVERLAP merupakan
waktu dimana dalam hitungan durasi kruk As, klep intake dan exhaust
terbuka bersamaan. Terjadi di akhir langkah buang dimana klep Ex menutup
dan diawal langkah hisap dimana klep In mulai membuka. Selama periode
Overlaping, port Ex dan port In dapat “berkomunikasi” satu sama lain.
Idealnya, kamu ingin menghasilkan efek agar kabut bersih di Intake Port
tersedot masuk ke ruang bakar oleh bantuan kevakuman port Ex sehingga
pengisian silinder dapat lebih efisien. Desain cam dan kombinasi porting
yang jelek akan menghasilkan efek sebaliknya, dimana gas buang menyusup
masuk melewati klep In terus ke dalam porting Intake.
Beberapa faktor mempengaruhi
seberapa banyak overlapping yang ideal pada mesinmu. Ruang bakar yang
kecil biasanya butuh overlap yang sedikit saja, dikarenakan didesain
untuk memaksimalkan Torsi di RPM rendah. Kebanyakan mesin balap saat ini
bergantung pada putaran mesin tinggi untuk memaksimalkan gear rasio,
sehingga overlap yang banyak justru membantu. Ketika RPM melonjak, klep
in membuka dan menutup semakin cepat. Jumlah udara dan bahan bakar yang
besar harus dapat dimasukkan ke ruang bakar dalam waktu yang singkat,
oleh karenanya meningkatkan durasi overlap membantu di proses ini.
Setang piston / stroke yang
panjang, menjadi mendadak popular di trek balap lurus, memiliki efek
yang sama dengan hanya mengatur LSA. Karena piston bertahan di TDC
semakin lama, ini membuat ruang bakara seakan mengecil untuk menerima
pasokan udara/bahan bakar. Karena itu, overlap yang lebih sedikit mampu
mengisi ruang bakar lebih baik. Selain mengurangi kevakuman dan potensi
gas membalik, kebanyakan Overlaping dalam mesin balap menghasilkan gas
yang tidak terbakar langsung menuju pipa knalpot, membuat mesin rakus
bahan bakar. Untuk kebanyakan balap jarak pendek, ini tidak menjadi
masalah. Tapi jika kamu sedang balap dengan jarak tempuh tinggi atau
jumlah lap banyak hal ini akan memperbanyak waktu masuk pitstop.
DURATION adalah waktu yang diukur dalam derajat putaran kruk As, dimana –baik klep In maupun Ex- sedang terbuka.
Saat putaran mesin meningkat,
mesin seringkali mencapai poin dimana kesulitan mengisi silinder dengan
pasokan udara/bahan-bakar dalam waktu singkat saat klep in terbuka. Hal
yang sama terjadi saat ingin membuang gas sisa pembakaran. Jawaban
singkat atas masalah ini, buat klep In membuka lebih lama, yang berarti
memperbesar durasinya. Untuk memaksimalkan aliran saat langkah buang,
banyak desainer cam Extreme memulai klep membuka medekati posisi saat
piston berada di tengah-tengah langkah Usaha. Ini terlihat akan
mengurangi tenaga yang dihasilkan, tapi idenya adalah membuat klep Ex
sudah terbuka penuh saat piston berada di TMB akan melakukan langkah
buang. Selama langkah usaha, ledakan bahan-bakar sudah menggunakan
sekitar 80 % dari tenaga untuk menendang piston turun saat kruk as baru
berputar 90 derajat atau saat piston berada di tengah proses turun.
Separuhnya lagi member efek yang sedikit untuk meningkatkan tenaga, dan
akan lebih baik jika dimanfaatkan untuk menbuang gas sisa pembakaran
sehingga udara yang terhisap masuk akan lebih bersih nantinya.
LIFT V.S. DURATION V.S. ACCELERATIOn
Ini adalah pernyataan yang
seringkali kita dengar: Klep paling efisien dalam mengalirkan udara
(baik intake / exhaust) saat terbuka penuh. Kita harus membuang jauh
pikiran itu. Karena pernyataan itu berarti memberitahu kita bahwa untuk
menghasilkan performa mesin maksimal, waktu proses klep terangkat maupun
saat turun adalah sia-sia belaka. Seakan-akan klep harus terbuka penuh
dalam waktu cepat untuk menghasilkan flow maksimum, sedangkan klep harus
cepat menutup penuh untuk memampatkan kompresi.
Untuk mendekati proses ini
kebanyakan Extreme Racing Cam menjadi memiliki profil lobe yang
kelihatan konyol, sangat tajam sehingga membuka dan menutup klep dengan
cepat. Ini membutuhkan perklep lebih kuat, serta bobot rocker arm yang
ringan untuk menjaga kontrol klep, dan bahkan Engine Tuner serta
Desainer Noken As masih mencari cara konyol untuk membuka klep lebih
cepat lagi.
Cam yang super agresiv dengan
lift tinggi memungkinkan kamu memperpendek durasi pada situasi tertentu,
dimana memang dapat membantu tenaga. “Agresif Ramp membantu klep untuk
mencapai puncak maksimum velocity lebih dini, memungkinkan lebih banyak
area untuk durasi. Mesin dengan airflow terbatas (karburator kecil)
kelihatan sangat menyukai profil yang agresif. Seakan-akan ini
meningkatkan sinyal untuk mendapatkan pasokan melewati batasan venturi
tersebut. Waktu klep menutup balik dengan cepat yang berarti
memperpendek durasi klep in menutup akan menghasilkan tekanan silinder
lebih dahsyat.
Akselerasi Ramp profil cam harus
diperhatikan berdasarkan rocker arm masih menggunakan plat datar atau
telah memakai roller. Roller lebih mampu menerima akselerasi tinggi
dibandingkan rocker arm konvensional, sehingga gejala floating mampu
diminimalkan.
DURASI PADA 1 mm
Satu hal yang membuat pusing
banyak engineer adalah pabrikan noken as mencantumkan durasi yang tidak
jelas. Karena durasi yang diiklankan berbeda dengan durasi saat noken as
Di dial di mesin. Masalahnya banyak pabrikan memakai banyak patokan
untuk mengukur durasi. Oleh karenanya kita harus terbiasa memiliki
standard saat bicara durasi noken As, patokan angkatan klep 1mm adalah
yang dipakai dunia Internasional.
Biasanya, klep belum mulai
mengalirkan udara secara baik hingga mencapai angkatan tertentu. Juga,
perbedaan dalam hempasan noken as membuat semakin sulit untuk mengukur
momen klep mulai terangkat dari seating klep. Akhirnya, durasi pada 1mm
dari lobe lift lebih mudah diukur dan membuat hidup semua orang lebih
mudah dalam menyeting cam timing di busur derajat. Lebih mudah mengukur
durasi 1mm daripada harus mencari tahu kapan klep benar-benar mulai
terangkat. Saat memakai busur derajat dan dial indicator, disini jauh
lebih presisi untuk menentukan durasi saat dial indicator menunjuk lift
1mm dibandingkan durasi saat lift baru 0.10mm misalnya.”
ADVANCE V.S RETARD CAM
Dengan setingan timing cam
special, kamu dapat merubah sudut noken as relative terhadap kruk As.
Memutar cam maju membuat event bukaan klep terjadi lebih cepat, ini
dinamakan Advance. Retard adalah kebalikannya. Yang perlu diperhatikan
batasan memajukan noken as adalah 4 derajat saja. Kebanyakan mesin
merespon lebih baik dengan sedikit advance. Seakan-akan mempercepat
intake membuka dan menutup. Semakin cepat intake menutup maka menambah
tekanan silinder sehingga respon mesin akan lebih bagus. Memajukan cam
akan menambah torsi di RPM bawah, tapi jika mesinmu sekarat sebelum
finish, maka memundurkan cam akan membantu menambah sedikit tenaga di
putaran atas.
Beberapa informasi yang kita
berikan perlu digali lebih dalam lagi, namun jangan khawatir. Berikut
adalah tabel indicator perubahan cam dan efek yang biasanya dihasilkan.
Perlu diingat, setiap paket mesin adalah berbeda, sehingga hasilnya
dapat bervariasi. Ini hanyalah petunjuk umum saja.
Cam Change: Typical effect
Menambah LSA: Powerband lebih lebar, Power memuncak, Stasioner lembut
Mengurangi LSA: Meningkatkan Torsi menengah, Akselerasi cepat, Powerband lebih sempit.
Durasi Tinggi: Menggeser rentang tenaga lebih ke RPM atas
Durasi Rendah: Menambah Torsi putaran bawah
Overlaping Banyak: Meningkatkan sinyal ke Karburator, Boros konsumsi bahan-bakar, rawan dorongan balik
Overlaping Sedikit: Meningkatkan Respon RPM bawah, Irit bahan bakar, rawan suhu mesin lebih panas
DESAIN LOBE (bubungan noken as)
Suatu bubungan dari sebuah cam,
untuk tiap klep, memiliki banyak variable. Cam lobe bukan hanya mengatur
lift dan kapan membuka atau menutup, tapi juga speed, akselerasi,
overlap, dan bahkan sanggup mengontrol seberapa banyak tekanan kompresi
di ruang bakar yang diatur dari kecepatan noken as. Beberapa bagian dari
desain lobe sebuah cam sangat penting diperhatikan untuk memperoleh ini
semua.
BASE CIRCLE (Lingkar Dasar) adalah istilah untuk sisi berlawanan dari bubungan noken as. Ketika rocker arm menempel pada base circle cam, klep seharusnya tetap tertutup. Ukuran dari Base circle mempengaruhi lift cam. Semakin kecil base circle memungkinkan lift lebih tinggi, tapi hal ini juga rawan menjadikan noken as “lentur” dan timing menjadi melompat.
BASE CIRCLE (Lingkar Dasar) adalah istilah untuk sisi berlawanan dari bubungan noken as. Ketika rocker arm menempel pada base circle cam, klep seharusnya tetap tertutup. Ukuran dari Base circle mempengaruhi lift cam. Semakin kecil base circle memungkinkan lift lebih tinggi, tapi hal ini juga rawan menjadikan noken as “lentur” dan timing menjadi melompat.
RAMPS adalah
bagian dari lobe dimana lifter bergerak naik atau berakhir menutup.
Setiap lobe memiliki dua area Ramp, opening dan closing. Pada racing
camshaft, bentuk kurva area ramp, memiliki kecepatan dan akselerasi
tinggi.
Bentuk lobe yang asimetris
berarti memiliki kurva opening dan closing ramp yang tidak sama.
Bertujuan memaksimalkan kecepatan klep dan kontrol, rocker arm diangkat
dengan cara berbeda dengan proses menutupnya. Contoh, dalam aplikasi
balap, umumnya akselerasi klep dibuka secepat mungkin, tapi kecepatan
bukaan klep dilambatkan secara drastis saat mendekati puncak lift untuk
mencegah Floating. Sedangkan pada sisi menutup, klep harus diturunkan
dengan lembut untuk menjaga daya tahan daun klep. Cam dengan desain
asimetris memungkinkan hal ini.
NOSE adalah
area dimana klep terbuka secara penuh. Titik tertinggi lift disebut
Lobe Centerline (Garis tengah lobe). Intake centerline diukur pada
derajat kruk As setelah Titik Mati Atas (TMA) piston. Exhaust centerline
ditunjukan oleh angka derajat posisi kruk As sebelum TMA. Kebetulan,
posisi noken as selalu diukur dengan durasi relativitas derajat Kruk As
karena ini semua menggambarkan dimana posisi piston serta siklus apa
piston sedang bekerja (Hisap, Kompresi, Tenaga, atau Buang) inilah
patokan awal desain cam.
LOBE LIFT adalah
angka tinggi noken as mampu mengangkat rocker arm. Ini tidak sama
dengan angkatan klep, karena rocker arm adalah pengungkin yang memiliki
rasio tertentu mengatur bukaan klep. Lobe lift diukur dari diameter pada
centerline dikurangi base circle.Sampai disini postingan dari saya dan terima kasih sudah membaca