Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah

Prinsip kerja motor bensin 4 (empat) langkah tak adalah 2 (dua) kali putaran poros engkol (crank shaft) dan 4 (empat) kali gerakan Piston (gerakan naik atau turun) menghasilkan satu kali usaha (ekspansi). Jadi, pada saat putaran pertama (gbr. 1), kerja motor 4 (empat)  tak adalah langkah pemasukan (pengisapan) campuran bahan bakar dan udara melalui valve intake (biasa disebut klep isap) dan langkah kompresi setelah klep isap menutup beberapa derajat sesudah poros engkol (crank shaft) pada titik mati bawah (TMB),. Pada langkah pemasukan (isap), langkah psiton bergerak dari TMA ke TMB.

Kemudian sebelum piston mencapai titik mati atas (TMA), gas yang telah mendapat tekanan pada langkah kompresi akan dibakar oleh nyala api pada busi (plug). Letikan bunga api pada busi umumnya terjadi pada 5 – 10 derajat sebelum piston mencapai TMA, yang akan mengakibatkan terjadinya gaya dorong (ledakan) dan naiknya temperatur ruang bakar pada permukaan piston. Pada saat langkah kompresi, piston bergerak dari TMB ke TMA. 

Tenaga dorong akibat ledakan yang disebabkan terbakarnya campuran  bahan bakar dan udara oleh api busi ini disebut ekspansi. Maka pada putaran poros engkol (crank shaft) kedua (gbr. 2) adalah terjadinya langkah ekspansi yang berakhir beberapa derajat sebelum poros engkol (crank shaft) mencapai titik mati bawah (TMB). Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA ke TMB. 

Pada akhir langkah ekspansi, exhoust valve (klep exhose) mulai terbuka dan menutup pada beberapa derajat setelah piston berada pada TMA. Pada saat exhoust valve terbuka, maka sisa pembakaran yang berupa gas buang keluar menuju udara luar melalui saluran gas buang dan muffler (knalpot). Pada saat exhoust valve (klep exhose) akan menutup , intake valve juga mulai terbuka pada beberapa derajat sebelum TMA. Kejadian terbukanya Valve intake dan Exhoust secara bersamaan disebut overlap.. Pada saat langkah pembuangan ini, piston bergerak dari TMB ke TMA.

Dari penjabaran singkat prinsip kerja motor 4 (empat) tak terlihat, bahwa pada proses kerjanya motor bakar dengan 2 (dua) kali putaran crank shaft (4 kali gerakan naik dan turun piston dari TMA ke TMB atau sebaliknya) hanya menghasilkan sekali tenaga dorong (ekspansi). Pada proses kerja motor bakar 4 (empat) tak memerlukan 4 (empat) langkah utama, yaitu langkah pemasukan (isap), langkah kompresi dan pembakaran, langkah ekspansi dan langkah pembuangan. 

Tentu masih ada beberapa hal lain yang menjadi pendukung pada proses kerja motor bakar, yaitu: system pelumasan, system pendinginan (baik pendingan udara langsung atau dengan air pendingin), dan pendukung lainnya yang akan dijabarkan secara praktis satu per satu sebagai bahan perbandingan dalam melakukan riset/pengembangan sepeda motor.  

Gbr. 1. Putaran Pertama Crank Shaft

Pada gbr. 1 dari (a) hinggá (d) merupakan proses kerja motor bakar 4 tak pada saat langkah pemasukan. Langkah ini pada prinsipnya adalah memasukan bahan bakar pada karburator dan udara yang diakibatkan oleh hisapan piston dan perbedaan tekanan yang diakibatkan oleh gas buang diakhir langkah pembuangan. Terlihat gbr. 1.(a) intake valve mulai membuka pada beberapa derajat sebelum TMB dan exhoust valve akan menutup beberapa derajat setelah TMA (gbr.1.d). Pada saat intake valve dan exhoust valve terbuka secara bersamaan beberapa derajat biasa disebut posisi atau dalam keadaan Overlap Valve.

Gbr. 1 dari (e) adalah akhir awal dari langkah kompresi, yaitu menekan gas bahan bakar dan udara yang telah dihisap oleh piston pada saat langkah pemasukan. Langkah kompresi ini tujuanlah adalah agar campuran bahan bakar dan udara bertekanan tinggi, akibatnya pada ruang bakar terkonsentrasi campuran bahan bakar bertekanan tinggi dan padat. Diakhir langkah kompresi, yaitu saat piston bergerak dari TMB ke TMA campuran bahan bakar bertekanan pada ruang bakar (combustion chamber) dibakar oleh letikan bunga api dari busi pada beberapa derajat sebelum TMA (gbr.1. g). Hasil dari pembakaran ini akan menghasilkan energi dorong atau tekan pada kepala piston (gbr. 2), sehingga piston akan terdorong dari TMA ke TMB. 

Pada gbr. 1. terdapat 2 lingkaran, yaitu: lingkaran kecil dibawah  dan lingkaran besar diatasnya menggambarkan perbandingan putaran crank shaft dengan putaran Cam Shaft sebagai penggerak valve in dan out. Perbandingan antara crank shaft dengan cam chaft adalah 2 :1, yaitu 2 kali putaran crank shaft (360 º X 2 putaran = 720 º), sedangkan cam shaft hanya 1 putaran saja (360 º). Pada gbr. 1. crank shaft berputar 360 º yang menyebabkan piston bergerak dari TMA turun ke TMB dan kembali ke TMA. Cam shaft hanya berputar 180 º, saat ini cam shaft  menggerakkan rocker arm (pelatuk) agar menekan intake valve (klep isap) sesuai dengan waktu (durasi) yang ada dan juga menggerakan rocker arm (pelatuk) pada exhoust valve (klep exhos) diakhir langkah pembuangan.

Pada gbr. 1 dapat dijadikan acuan dalam mengembangkan atau meriset sepeda motor, terutama dalam pengaturan bahan bakar dan udara yang diperlukan oleh engine, sehingga diperoleh kapasitas campuran bahan bakar dan udara yang sesuai dengan kapasitas perubahan pada bagian kepala silinder dan blok silinder. Sistim pengapian juga terjadi pada saat putaran pertama crank shaft, tentu sistim pengapian ini juga menentukan besar atau kecilnya hasil pembakaran yang berupa langkah expansi. 

Dengan mengacu pada gbr. 1, periset bisa memulai membuat rencana kerja apa saja yang akan dilakukan sesuai dengan prinsip kerja motor 4 tak pada putaran poros engkol (crank shaft) pertama kali.


Gbr. 2 adalah saat poros engkol melakukuan putaran kedua menggerakkan piston dari TMA ke TMB melakukan langkah ekspansi, kemudian bergerak dari TMB ke TMA untuk melakukan langkah pembuangan.

                

Gbr. 2. Putaran Kedua Crank Shaft

Gbr. 2. h adalah gerakan piston dari TMA ke TMB akibat gaya dorong yang dihasilkan oleh pembakaran diakhir kompresi oleh letikan bunga api busi. Akibat gaya dorong yang diteruskan ke poros engkol melalui connecting rod, maka gerakan tersebut diubah menjadi gerakan putar oleh poros engkol (crank shaft). Tenaga inilah yang menyebabkan motor bakar bisa berjalan, tentu perlu beberapa penerus atau penghubung tenaga seperti kopling (clutch), gigi tranmisi dan seterusnya hinggá ke roda-roda.

Pada gbr.2 dari (h) hinggá beberapa derajat sebelum TMB (gbr.2. k), seluruh valve tertutup, dengan durasi penutupan juga sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan atau keinginan periset. Saat inilah temperatur engine meningkat akibat terjadinya proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara hingga  pada akhirnya menghasilkan langkah ekspansi. Besar dan kecilnya tenaga dorong hasil pembakaran pada langkah ekspsansi adalah merupakan hasil dari kerja pada prinsip kerja sebelumnya (gbr.1).

Gbr. 2. (l) menunjukkan akhir langkah kompresi dan awal langkah pembuangan, karena pada saat ini exhoust valve mulai terbuka. Dengan terbukanya exhoust valve pada saat poros engkol berada pada beberapa derajat sebelum TMB, maka hasil pembakaran akan keluar menuju udara bebas melalui saluran gas buang dan muffler (knalpot). Langkah pembuangan berakhir pada saat piston berada pada beberapa derajat setelah TMA bersamaan dengan terbukanya intake valve pada beberapa derajat sebelum TMA (gbr.2. o).

Setelah melihat prinsip kerja motor bakar pada gbr. 2 dari (h) hinggá (o), periset juga harus merencanakan riset pada sepeda motor, terutama terhadap temperatur yang berhubungan dengan daya tahan engine dan dapat memilih jenis muffler (knalpot) yang sesuai dengan kebutuhan engine.

Begitu pentingnya para periset sepeda motor untuk mengetahui prinsip kerja motor bakar 4 tak, apabila ingin melakukan pengembangan pada jenis sepeda motor 4 tak, baik itu pemula ataupun yang telah memiliki pengetahuan tentang teknik automotive. Tanpa penguasaan dan pengetahuan tentang prinsip kerja motor bakar 4 tak, kemungkinan hasil risetnya tidak maksimal. 

Dengan pengetahuan yang memadai tentang prinsip motor bakar 4 tak, setidaknya bagi para pemula atau yang tidak mahir dalam bongkar pasang pun dapat merencanakan pengembangan sepeda motor sesuai dengan keinginan dan tujuannya. Minimal, para periset pemula dapat mempersiapkan dan menyesuaikan pendanaan dengan pekerjaan pengembangan (riset) yang akan dilakukan.

Prinsip Kerja Motor Bensin 2 Langkah

Prinsip Kerja Motor bakar 2 Langkah Tak sangat berbeda prinsip kerjanya dibandingkan dengan motor 4 tak. Motor bakar 2 tak dalam sekali putaran poros engkol (360 º) dan gerakan piston hanya dari TMA ke TMB atau sebaliknya, sudah menghasilkan tenaga atau langkah ekspansi seperti pada motor bakar 4 tak. Dari prinsip kerja memang lebih sederhana, karena tidak memerlukan langkah atau derajat putaran crank shaft yang panjang untuk memperoleh tenaga dorong (ekspansi).

Pada saat piston bergerak dari TMB ke TMA ( crank shaft berputar 180 º), pada ruang poros engkol (crank shaft) terjadi kevakuman yang menyebabkan   terjadinya penghisapan campuran bahan bakar dan udara dibawah piston, sedangkan diatas piston campuran bahan bakar dan udara masuk kedalam ruang silinder bagian atas dan ruang bakar melalui saluran bilas.  Campuran bahan bakar dan udara yang masuk ini juga bekerja melakukan pembilasan gas buang hasil dari pembakaran. Gas buang akan mengalir keudara bebas melalui saluran buang dengan dibantu oleh masuknya campuran bahan bakar dan udara segar., serta melalui muffler (knalpot).

Piston akan menutup saluran bilas dan kemudian menutup saluran buang juga. Apabila keduanya tertutup, maka campuran bahan bakar dan udara akan tertekan oleh piston yang menuju TMA. Sebelum piston mencapai TMB dan kondisi campuran bahan bakar dan udara dalam keadaan tertekan, maka terjadi pembakaran oleh letikan api busi. Akibanya terjadi tenaga dorong pada permukaan atas piston.

Tenaga dorong atau ekspansi akan berakhir pada saat saluran buang mulai terbuka dan disusul dengan terbukanya saluran bilas. Diatas piston terjadi pembilasan gas buang oleh tekanan campuran bahan bakar dan udara  yang berasal dari ruang poros engkol oleh gerakan piston dari TMA ke TMB. Semakin mendekati TMB, saluran buang dan saluran bilas semakin terbuka lebar, akibatnya sebagian campuran bahan bakar dan udara segar ikut keluar bersama gas buang pada saat terjadinya pembilasan. Pada saat piston mencapai TMB, tekanan campuran bahan dan gas pada saluran bilas berkurang. Namun, karena adanya perbedaan tekanan dan temperatur  saluran buang, menyebabkan sisa gas buang keluar menuju udara bebas melalui saluran buang. 

Seperti pada gbr. 3, dibawah ini, terlihat jelas bahwa prinsip dan struktur dari motor bakar 2 tak sangat berbeda dengan motor bakar 4 tak. Perbedaan yang sangat mencolok adalah pada saat pemasukan bahan bakar, sistim pelumasan pada silinder dan piston, kepala silinder dan saluran gas buangnya pun berbeda dengan motor bakar 4 tak.  

Selain itu, pada motor bakar 2 tak juga terdapat valve yang berfungsi sebagai katup masuk dan katup penahan campuran bahan bakar dan udara pada ruang engkol. Valve pada ruang engkol motor bakar 2 tak akan membuka saat piston bergerak dari TMB ke TMA dan menutup saat piston bergerak dari TMA ke TMB. Pada saat katup terbuka, campuran bahan bakar dan udara akan terhisap masuk kedalam ruangan poros engkol. Kemudian akan tertekan keatas pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, pada saat ini katup akan tertutup. Valve ini terletak pada ruang engkol yang berhubungan dengan saluran pemasukan bahan bakar dan udara dari karburator. 

Gbr. 3. (a)  saat piston berada pada TMA, diatas piston terjadi pembakaran oleh letikan bunga api busi terhadap campuran bahan bakar dan udara yang telah ditekan. Pembakaran yang terjadi akan menimbulkan tenaga dorong pada piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA ke TMB. 

Masih pada gambar yang sama, pada ruang engkol terisi penuh gas bahan bakar dan udara dari saluran intake. Kapasitas campuran bahan bakar dan udara sebesar langkah piston bergerak dari TMB ke TMA, dan effektif pada saat saluran bilas dan saluran buang tertutup. Sebelum masuk keruang poros engkol, campuran bahan bakar dan udara melalui valve yang terdapat diantara ruang engkol dan saluran itake biasnya langsung berhubungan dengan intake karburator. Valve atau katup ini terbuka akibat terjadinya kevakuman ruang engkol yang disebabkan oleh gerakan piston dari TMB ke TMA dan tertutup apabila piston telah mencapai posisi maksimal di TMA.

Valve atau katup pada ruang engkol berfungsi sebagai penutup saluran dari ruang engkol kesaluran intake, sehingga campuran bahan bakar dan udara pada ruang engkol akan naik keatas melalui saluran bilas untuk membantu pembuangan gas buang dan memasukan campuran bahan bakar dan udara segar kedalam ruang silinder diatas piston. Apabila tidak diengkapi dengan valve atau katup pada ruang engkol, bisa dipastikan engine 2 tak tidak akan bekerja atau hidup.

Gbr. 3. Prinsip Kerja Motor Bakar 2 Tak

Perbedaan prinsip kerjanya dibandingkan dengan motor 4 tak. Motor bakar 2 tak dalam sekali putaran poros engkol (360 º) dan gerakan piston hanya dari TMA ke TMB atau sebaliknya, sudah menghasilkan tenaga atau langkah ekspansi seperti pada motor bakar 4 tak. Dari prinsip kerja memang lebih sederhana, karena tidak memerlukan langkah atau derajat putaran crank shaft yang panjang untuk memperoleh tenaga dorong (ekspansi).

Pada saat piston bergerak dari TMB ke TMA ( crank shaft berputar 180 º), pada ruang poros engkol (crank shaft) terjadi kevakuman yang menyebabkan   terjadinya penghisapan campuran bahan bakar dan udara dibawah piston, sedangkan diatas piston campuran bahan bakar dan udara masuk kedalam ruang silinder bagian atas dan ruang bakar melalui saluran bilas.  Campuran bahan bakar dan udara yang masuk ini juga bekerja melakukan pembilasan gas buang hasil dari pembakaran. Gas buang akan mengalir keudara bebas melalui saluran buang dengan dibantu oleh masuknya campuran bahan bakar dan udara segar., serta melalui muffler (knalpot).

Piston akan menutup saluran bilas dan kemudian menutup saluran buang juga. Apabila keduanya tertutup, maka campuran bahan bakar dan udara akan tertekan oleh piston yang menuju TMA. Sebelum piston mencapai TMB dan kondisi campuran bahan bakar dan udara dalam keadaan tertekan, maka terjadi pembakaran oleh letikan api busi. Akibanya terjadi tenaga dorong pada permukaan atas piston.

Tenaga dorong atau ekspansi akan berakhir pada saat saluran buang mulai terbuka dan disusul dengan terbukanya saluran bilas. Diatas piston terjadi pembilasan gas buang oleh tekanan campuran bahan bakar dan udara  yang berasal dari ruang poros engkol oleh gerakan piston dari TMA ke TMB. Semakin mendekati TMB, saluran buang dan saluran bilas semakin terbuka lebar, akibatnya sebagian campuran bahan bakar dan udara segar ikut keluar bersama gas buang pada saat terjadinya pembilasan. Pada saat piston mencapai TMB, tekanan campuran bahan dan gas pada saluran bilas berkurang. Namun, karena adanya perbedaan tekanan dan temperatur  saluran buang, menyebabkan sisa gas buang keluar menuju udara bebas melalui saluran buang. 

Seperti pada gbr. 3, dibawah ini, terlihat jelas bahwa prinsip dan struktur dari motor bakar 2 tak sangat berbeda dengan motor bakar 4 tak. Perbedaan yang sangat mencolok adalah pada saat pemasukan bahan bakar, sistim pelumasan pada silinder dan piston, kepala silinder dan saluran gas buangnya pun berbeda dengan motor bakar 4 tak.  

Selain itu, pada motor bakar 2 tak juga terdapat valve yang berfungsi sebagai katup masuk dan katup penahan campuran bahan bakar dan udara pada ruang engkol. Valve pada ruang engkol motor bakar 2 tak akan membuka saat piston bergerak dari TMB ke TMA dan menutup saat piston bergerak dari TMA ke TMB. Pada saat katup terbuka, campuran bahan bakar dan udara akan terhisap masuk kedalam ruangan poros engkol. Kemudian akan tertekan keatas pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, pada saat ini katup akan tertutup. Valve ini terletak pada ruang engkol yang berhubungan dengan saluran pemasukan bahan bakar dan udara dari karburator. 

Gbr. 3. (a)  saat piston berada pada TMA, diatas piston terjadi pembakaran oleh letikan bunga api busi terhadap campuran bahan bakar dan udara yang telah ditekan. Pembakaran yang terjadi akan menimbulkan tenaga dorong pada piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA ke TMB. 

Masih pada gambar yang sama, pada ruang engkol terisi penuh gas bahan bakar dan udara dari saluran intake. Kapasitas campuran bahan bakar dan udara sebesar langkah piston bergerak dari TMB ke TMA, dan effektif pada saat saluran bilas dan saluran buang tertutup. Sebelum masuk keruang poros engkol, campuran bahan bakar dan udara melalui valve yang terdapat diantara ruang engkol dan saluran itake biasnya langsung berhubungan dengan intake karburator. Valve atau katup ini terbuka akibat terjadinya kevakuman ruang engkol yang disebabkan oleh gerakan piston dari TMB ke TMA dan tertutup apabila piston telah mencapai posisi maksimal di TMA.

Valve atau katup pada ruang engkol berfungsi sebagai penutup saluran dari ruang engkol kesaluran intake, sehingga campuran bahan bakar dan udara pada ruang engkol akan naik keatas melalui saluran bilas untuk membantu pembuangan gas buang dan memasukan campuran bahan bakar dan udara segar kedalam ruang silinder diatas piston. Apabila tidak diengkapi dengan valve atau katup pada ruang engkol, bisa dipastikan engine 2 tak tidak akan bekerja atau hidup.

Persiapan Riset Sepeda Motor

Kecepatan dan Power yang maksimal sangat diperlukan dalam dunia balap, karena dengan itu semua keberhasilan akan diperoleh disirkuit. Dengan segala cara para mekanik mengupayakan agar kendaraan balapnya dapat berpacu dengan cepat dilintasan sirkuit, mulai dengan mengadopsi part import yang diperuntukkan untuk racing atau pun dengan mengakali spesifikasi part bawaan awal, sehingga kemampuan kerjanya meningkat jauh dari standar pabrikan.

Kombinasi part racing import dan merubah spesikasi standar pabrikan, mulai dari perubahan rasio kompresi, pasokan bahan bakar dan udara, hingga perubahan rasio akhir pada power train. Hal ini dilakukan demi meningkatkan tenaga pacuan. Namun, kegiatan dalam melakukan pengembangan atau biasa disebut riset (penelitian) sangat beragam, dan bervariasi. 

Perubahan atau pengembangan yang dilakukan sangatlah bervariatif antara satu dengan lainnya, karena sebagian besar saat melakukan kegiatan tersebut umumnya dilakukan dengan cara manual, meskipun beberapa dari periset memiliki alat ukur dengan piranti komputerize. Para periset untuk sepeda motor pacuan di Indonesia umumyna melakukan pengembangan berdasarkan pengalaman dari keberhasilan serta perkiraan yang telah dilakukan oleh para pendahulunya, sehingga hasil yang diperoleh untuk kelas dan jenis pacuan yang sama hasilnya akan berbeda. Semua itu tergantung dari kiblat dan acuan yang digunakan oleh para periset.

Regulasi atau peraturan yang harus diikuti oleh peserta pacu sepeda motor apapun jenis dan kelasnya tidak selalu sama dan bervariasi, hal ini menyebabkan periset selalu harus mengikuti dan melakukan perubahan pada pacuan yang akan diadu di sirkuit. Ditambah lagi dengan perbedaan lintasan, situasi dan iklim yang berbeda ditiap pelaksanaan lomba, meyebabkan perubahan atau pengembangan dari para periset menjadi suatu kendala pada saat kendaraan pacu beraksi, misalnya terjadinya kerusakan atau menurunnya kemampuan pacuan  yang sebelumna tampil garang dan bertenaga.

Dari beberapa artikel mengenai kegiatan pengembangan atau riset pada pacuan terlihat beberapa keunikan dan perbedaan yang telah dilakukan para periset pada motor pacunya, walaupun kisaran perubahan ataupun pengembangan yang dilakukan semuanya hampir sama, bisa dikatakan keberhasilan maksimal yang diperoleh sebagian besar periset berdasarkan prediksi dan pengalaman yang diperoleh pendahulunya. Luar biasa dengan peralatan yang seadanya, motor pacu bisa berlari dan kejar mengejar diatas perhitungan standar.

Dengan komponen motor pacu yang tidak terlalu rumit memang pengalaman dari keberhasilan terdahulu bisa digunakan, namun bukan menjadi faktor andalan dari keberhasilan dari riset. Sebaiknya faktor pengalaman dan kemampuan teoritis memadai menjadi kombinasi yang sangat baik bila digunakan pada saat riset atau pengembangan. Sehingga dengan perbedaan sirkuit,  periset tidak harus selalu bekerja dari nol, tetapi hanya sedikit melakukan penyesuaian dan persiapan dari satu sirkuit kesirkuit lain atau satu even ke even berikutnya. 

Dengan pengalaman yang telah ada, khususnya pada kumpulan artikel yang terlampir pada buku ini, diharapkan kegiatan riset untuk motor pacu bisa dilakukan. Meskipun riset dapat dilakukan tanpa pengetahuan teoritis automotive yang detail, bukan berarti tidak perlu mengetahui prinsip kerja motor bakar (combustion engine) secara garis besar.

Modal Utama Dalam Melakukan Riset

Pekerjaan riset sepeda motor balap akan berhasil dengan baik, apabila periset memiliki modal dasar sebagai berikut:

• Memiliki pengetahuan  bongkar pasang dan kreatifitas kerja yang baik
• Berani mencoba dan terus mencoba
• Tidak malu bertanya
• Tekun dan teliti
• Berpikir logis
• Kesabaran
• Safety

Dengan tambahan pengetahuan dan keahlian mengenai teknologi automotive, pengetahuan teknik atau matematis yang memadai, pekerjaan riset akan lebih sempurna, bila dibandingkan dengan periset otodidak. Pengetahuan dan perhitungan akan menghasilkan kesempurnaan riset dan memperkecil pengeluaran biaya akibat kegagalan, meskipun tetap saja ada yang ada ketidak puasan dan pengeluaran biaiya tambahan riset.

Objek Riset Sepeda Motor Bagian Engine

Sebelum melakukan pekerjaan pengembangan (riset) pada sepeda motor masing-masing, para periset sebaiknya membuat perencanaan yang masak dan matang agar hasil risetnya  memuaskan. Dengan perencanaan yang baik, maka kesalahan yang berakibat fatal dan pemborosan biaya dapat ditekan. Periset dapat menentukan pekerjaan pengembangan yang menjadi prioritas, komponen (parts) yang akan digunakan, peralatan yang diperlukan, biaya dan lain sebagainya.

Pengembangan atau riset pada sepeda motor 4 tak akan dijelaskan secara praktis satu persatu, dari engine hingga kelengkapan lain yang menjadi target yang harus dikembangan (riset). Hasil pekerjaan riset, umumnya adalah membuat performa sepeda motornya menjadi lebih baik dari standarisasi pabrikan, atau bisa dikatakan sepeda motornya lebih bertenaga dan cepat dibanding para penggemar atau periset lainnya, bahkan  kemenangan dalam suatu lomba balap bukan hal yang tidak mungkin apabila riset yang dilakukan pada sepeda motornya berhasil. Namun, pekerjaan riset dalam dunia balap  bukanlah pekerjaan yang berhenti setelah berhasil menjadi juara atau pemenang lomba balap, melainkan menerus-menerus melakukan pengembangan (riset) sebagai tuntutan dan persaingan dalam dunia balap.

Dalam meningkatkan power out yang berupa tenaga dan kecepatan pada sepeda motor, umumnya objek yang menjadi perhatian dalam pengembangan (riset) adalah sebagai berikut: 

Proses Pembakaran Pada Engine 

Modus periset atau pengembang motor pacuan umumnya pada hasil proses pembakaran dan power out put pada roda menjadi lebih maksimal dan menjadi yang tercepat dan terbesar tenaganya. Proses tersebut terjadi pada engine sebagai komponen penghasil tenaga (gbr.4).

Untuk ruang lingkup motor pacu, hasil pembakaran baik itu motor  4 tak atau 2 tak diharapkan menjadi yang termaksimal hasilnya, sehingga roda pada motor pacu dapat bergerak dan melesak dengan cepat. Power out put hasil  pembakaran yang merupakan satu dari rangkaian proses kerja motor 4 tak ataupun 2 tak saling berhubungan antara proses satu dengan proses lainnya, 

Gbr. 4. Engine Sepeda Motor

Pembakaran pada ruang pacu engine yang biasa disebut ruang bakar adalah proses yang disebabkan oleh berbagai siklus sehingga terjadi suatu pembakaran dan menghasilkan tenaga, yang berikutnya hasil tenaga ini dipindahkan melalui rangkaian power train hingga ke roda dan menggerakan kendaraan pacu.

Hasil pembakaran yang maksimal untuk motor normal (bukan kendaraan pacuan) adalah apabila tenaga yang dihasilkan maksimal (sesuai dengan standarisasi pabrikan) dan umumnya mengasilkan gas buang yang tidak mengganggu lingkungan serta tidak beracun, bisa dikatakan hasil pembakaran untuk motor umum ditentukan pada peruntukanna, yaitu untuk kendaraan dijalan dan  bukan di sirkuit dengan kecepatan dan tenaga yang berlebihan.

Untuk kendaraan pacuan di sirkuit berbeda dengan hal tersebut diatas. Pada kendaraan pacu, kendaraan diharapkan menghasilkan tenaga yang sangat maksimal. Sehingga untuk hasil ini,  periset berusaha membuat suatu formula agar motor pacu dapat melakukan proses pembakaran diatas standar pabrikan. Perhatian periset tertumpu pada dapur pacu pembakaran, dengan ada atau tidaknya pengetahuan mengenai prinsip kerja motor bakar, mulailah melihat dan merubah, serta mengembangkan aspek-aspek yang berhubungan dengan dapur pacu atau engine pada awalnya.

Memang pada dasarnya pembakaran terjadi disebabkan oleh 3 faktor, yaitu: bahan bakar, udara (O2) dan suhu tinggi (api). Untuk itu langkah awal yang umumnya dilakukan periset adalah pada dapur pacu ini, mulai dari membesarkan hingga penggantian part, serta melakukan perubahan dimensi untuk mengejar kemampuan part dalam melakukan kerjanya, dengan harapan hasil pembakaran menjadi diatas standard an mungkin sangat besar. Hal ini dilakukan dengan cara manual atau pun dengan bantuan perlengkapan komputerized.

Umumnya yang menjadi lahan periset paling sering dijumpai guna meningkatkan pembakaran sehingga tenaga (ekspansi) menjadi maksimal, bagian yang menjadi fokus adalah rasio kompresi, sistim bahan bakar/udara dan pengapian, gear rasio dan knalpot. Beberapa hal tersebut dibuat sedemikian rupa, mulai dengan perubahan dimensi standar atau penggunaan part yang konon bia lebih hebat serta dasyat hasil pembakaranna, sehingga dapur pacu menghasilkan power yang luar biasa besar melebihi standarisasi pabrikan. Hal ini memang terbukti, motor pacuan (standar pabrikan) umumnya diperuntukan dijalan umum dan bukan disirkuit, tetapi dapat melesat dan bertenaga jauh dari biasanya. Setelah periset menyelesaikan dan berhasil pada bagian ini, barulah aspek lain dilihat hingga ke roda.

Objek Riset pada Bagian Power Train System

Bagian ini periset melakukan perubahan pada sstem pemindahan tenaga mulai dari kopling hingga ke sprocket diroda belakang. Yang umum dilakukan adalah dengan mengusahakan agar putaran yang dihasilkan oleh pembakaran , dapat diterima oleh roda belakang sebagai penggerak akhir motor pacu menjadi lebih maksimal.

Mulai dari perubahan dengan material yang lebih ringan hingga perubahan  rasio diupayakan. Seperti pengurangan bobot balancer, penggantian pegas kopling hingga memperkecil rasio transmition gear dan sprocket. Hingga sering muncul istilah, dengan rasio sekian motor akan berisi diatas, dibawah atau lain sebagainya. Pengurangan bobot dari material berputar kerap dilakukan oleh periset, memang masuk akal pada bagian ini. Putaran akan lebih cepat karena beban dari material berkurang, tanpa melihat apakah energinya bertambah atau berkurang , pokoknya putaran lebih cepat. Gambar 5, sebagian dari sistim pemindah tenaga

Gbr. 5. Power Train Systems

Kemudian pegas kopling juga dilihat, sehingga pada saat perpindahaan tidak ada kerugian tenaga akibat beban pegas tidak mampu membawa input shaft pada transmition gear, terjadilah gerak menahan dan berputar sesaat hingga input shaft bergerak mengikuti gerakan flywheel (putaran engine). Dengan tegangan pegas yang lebih besar diharapkan dapat memperkecil terjadinya hal tersebut . Ini sangat masuk akal dan sangat benar, asalkan material shaft, pegas dan beban sesuai dengan ukuran tegangan pegas.

Periset setelah melakukan perubahan pada kopling, gear rasio pada rangkaian gigi transmisi diubah, umumnya pada perbandingan rasio di percepatan 3 atau 4. Setelah motor pacu diuji coba dan ternyata tenaga masih kurang, barulah rasio sprocket pada engine dan roda dilakukan perubahan ( dengan catatan: hasil riset engine terlebih dahulu sukses).

Objek Riset Bagian Fuel System Sepeda Motor

Tiga aspek yang menjadi penyebab terjadinya pembakaran, menyebabkan system bahan bakar juga menjadi bagian utama para periset dalam perubahan motor pacuan.  Mulai dari karburator, hingga sisa pembakaran di knalpot. Gambar 7, sistim bahan bakar pada sepeda motor.

Gbr.7. Fuel Systems

Periset berharap bahan bakar dan udara yang masuk kedalam ruang silinder akibat isapan piston menjadi lebih banyak dan cepat, untuk itu semua pada umumnya periset mengganti karburator dengan kapasitas dan kemampuan karburasi antara bahan bakar dan udara lebih besar. Bahkan, terkadang karburator yang sudah berkapasitas besar pun masih mendapat sentuhan terutama pada saluran-saluran (spuyer) di karburator tersebut.

Bukan itu saja, saluran yang dilalui pun diperbesar, agar kapasitas bahan bakar yang masuk lebih besar (secara awam memang kapasitas pada ruang yang besar akan lebih besar atau banyak dibanding dengan saluran yang kecil). Hal berikutnya adalah perubahan valve masuk/buang hingga ke saluran buang (knalpot).
Perangkat kaburator, valve atau biasa disebut klep oleh para periset,  ruang bakar yang terdiri dari piston dan kelengkapannya mendapat sentuhan perubahan, dengan satu tujuan yaitu membuat dapur pacu pembakaran memperoleh bahan bakar yang besar dan maksimal. Pertanyaannya adalah: “Apakah dengan kapasitas besar antara bahan bakar dan udara akan membuat pembakaran yang menghasilkan tenaga yang lebih besar ? atau apakah perubahan tersebut berbanding lurus dengan meningkatnya tenaga dari hasil pembalkaran? Jawabannya bisa ya,  bisa tidak.

Pada sebagian periset mungkin berhasil, namun sebagian lagi mungkin belum tentu berhasil meningkatkan hasil pembakaran dengan perubahan tersebut. Bahkan, untuk periset yang sukses dengan percobaannya pada satu motor pacuan, kemungkinan hasilnya belum tentu sama pada motor pacuan yang lainnya. Nah bagaimana caranya agar periset bisa melakukan pengembangan pada multi motor pacu dengan hasil yang maksimal ?

Jangan sampai investasi dan obsesi yang diharapkan jadi gagal dan bisa sesuai. Berarti pengetahuan bahan dan pengetahuan teoritis terlebih dahulu dikuasai, sehingga perubahan atau penggantian part yang mendukung system pembakaran jadi lebih tepat. Seperti contoh adalah pemakaian bahan bakar bensol yang bernilai oktan tinggi digunakan sebagai bahan bakar pada dapur pacu pembakaran berkompresi tinggi, padahal penggunaan bahan bakar berokatan tinggi umumnya  digunakan pada dapur pacu pembakaran dengan rasio kompresi yang rendah, seperti mesin jet atau jenis engine yang layaknya digunakan pada pesawat udara, berarti material dapur pacu yang menggunakan bahan bakar beroktan tinggi harus benar-benar diperhitungkan kekuatan dan ketahanannya.

Objek Riset Bagian Ignition System Sepeda Motor

Sistim pengapian (Ignition System) sebagai salah satu dari sistim kelistrikan  sepeda motor juga menjadi  penentu besar kecilnya power output yang dihasilkan oleh engine. Untuk keperluan balap atau pacu di lingkungan road ataupun drag, sistim pengapian menjadi bagian utama yang  memerlukan perhatian periset. Umumnya  riset yang dilakukan pada sistim pengapian adalah memaksimalkan terjadinya pengapian oleh kerja CDI dan Busi (plug). Untuk balap jenis standar (OMR) tidak memerlukan modifikasi atau riset khusus pada sistim pengapian, yaitu seperti contoh adalah tidak diijinkan mengganti  cdi standar. Berbeda dengan even balap sepeda motor dari beberapa pabrikan, umumnya penggunaan cdi dan coil non pabrikan merupakan hal biasa, baik itu cdi non programmable atau programmable. Komponen lainnya hanyalah penggantian dengan part racing yang ada dipasaran, mulai dari kabel busi hingga ke busi.  Gambar 7, salah satu bagian dari sistim pengapian pada sistim kelistrikan sepeda motor.

    

FIG. 7. Ignition Systems

Untuk sistim pengisian (Charging System) terkadang tidak digunakan pada sebagian dari sepeda motor balap (road ataupun drag race) kecuali untuk kelas-kelas engine sepeda motor khusus balap (racing type) yang berkapasitas besar dan pada even balap internasional. Di Indonesia penggunaan sistim pengisian pada kelengkapan motor balap jarang ditemui, hampir seluruhnya menggunakan batere sebagai sumber tegangan bagi cdi. Jadi, tiap sepeda motor memiliki lebih dari satu batere. Hal ini mungkin disebabkan oleh waktu balap yang tidak memerlukan lampu penerangan, dan untuk meringankan beban dari engine. Istilah umum yang digunakan adalah sistim pengisiannya total lost.