Tips teknik bore-up mesin yang baik dan benar

Teknik bore up mesin yang baik dan benar agar performa mesin menjadi semakin meningkat

Banyak orang melakukan ubahan (modifikasi) pada sektor mesin motornya dengan harapan peningkatan performa motor, seperti bore up pada silinder untuk memperbesar kapasitas motor. Namun, bagaimana cara teknik bore up mesin yang baik dan benar agar performa mesin menjadi semakin meningkat? Artikel berikut ini akan membahas tentang tema tersebut karena melakukan bore up pada mesin motor tidak bisa dilakukan dengan asal-asalan, atau yang penting diameter silinder tambah besar, namun harus disertai kalkulasi yang cermat agar hasilnya sesuai dengan yang diinginkan.

Apa itu teknik bore up? Bore up adalah istilah yang lazim digunakan bagi modifikasi korter pada blok silinder di mana dilakukan pelebaran diameter silinder untuk memperbesar kapasitas mesin. Kenapa harsu memperbesar kapasitas mesin? Karena dengan bertambahnya kapasitas mesin, semakin banyak jumlah bahan bakar yang dapat ditampung oleh mesin untuk digunakan dalam proses pembakaran sehingga power yang dihasilkan oleh motor pun semakin besar.

Umumnya, pabrikan motor telah memberikan pedoman tentang batas oversize yang dapat dilakukan pada blok silinder motor mereka. Beberapa pabrikan juga menyediakan piston-piston ukuran oversize sebagai antisipasi bila konsumen menginginkan perubahan pada sektor mesin mereka. Biasanya, ukuran oversize yang diberikan oleh pabrikan tidak terlalu berbeda jauh dengan ukuran standar motor produksi mereka. Hal ini dikarenakan pabrikan memiliki standar tersendiri yang berkaitan dengan durabilitas produk mereka, spesifikasi mesin yang pada dasarnya untuk pemakaian harian, dan kepatuhan pada regulasi otomotif. Sebagai pilihan yang aman, bisa melakukan bore up sesuai dengan ukuran oversize maksimal yang dapat ditoleransi oleh pabrikan,  biasanya hanya naik 0,5 mm hingga 3 mm.

Untuk menentukan besarnya diameter piston oversize yang dapat diaplikasikan pada blok silinder yang hendak di bore up, tentu harus memperhatikan berbagai aspek. Dimensi blok mesin harus diperhatikan, jangan sampai mengaplikasikan piston super besar dengan melakukan bore up ekstrim karena hal itu beresiko menyebabkan blok mesin rusak, bahkan bisa pecah.

Ketebalan dinding liner (boring) juga harus diperhatikan karena liner akan bersinggungan langsung dengan piston ketika mesin menyala. Liner yang terlalu tipis tentu cenderung mudah aus ketika bergesekan terus menerus dengan piston oversize. Lebih baik berkonsultasi terlebih dahulu dengan mekanik yang menangani bore up pada mesin motor anda tentang ukuran piston oversize yang aman untuk diadopsi di motor anda. Jika dirasa tidak sesuai dengan ukuran blok standar, maka lebih baik melakukan penggantian blok agar hasilnya optimal dan tidak ada resiko kerusakan fatal di kemudian hari.

Harap dipahami bahwa bore up mesin bukan satu-satunya alternatif untuk meningkatkan performa motor, oleh karena itu lebih baik jangan terlalu berpatokan pada modifikasi bore up yang terlalu ekstrim. Selain bore up, anda dapat melakukan stroke up untuk memperpanjang langkah piston. Dengan langkah piston yang lebih panjang, maka jarak antara titik mati bawah dan titik mati atas pada langkah piston di dalam lubang silinder menjadi lebih jauh. Hal ini dapat meningkatkan kapasitas mesin, karena kubikasi mesin ditentukan oleh dua hal ini: diameter silinder dan panjang langkah piston.

Ketika kalkulasi tentang diameter piston over size dan ukuran diameter liner yang harus di bore up sudah didapatkan, maka yang penting diperhatikan lagi adalah kualitas pengerjaan bore up. Walaupun pengukuran awal sudah cermat, namun jika eksekusinya meleset tentu hasilnya juga jauh dari yang diharapkan. Tingkat presisi ditentukan dalam proses pengerjaan. Aspek finishing touch dengan melakukan pemolesan akhir pada dinding bagian dalam liner juga sangat signifikan. Kualitas kehalusan hasil akhir pada dinding bagian dalam liner hasil bore up sebisa mungkin menyerupai kualitas dinding liner standar pabrikan yang mulus agar gerakan piston dalam tiap langkah (stroke) lancar.

Seputar perhitungan rumus bore up engine

Teknik Mengukur Perbandingan Kompresi 

Kenapa Kurva Pengapian dipengaruhi oleh jenis bahan bakar ?

- Besaran perbandingan kompresi ( Static Compression Ratio/SCR) sangat menentukan jenis bahan bakar yang akan digunakan agar tahan terhadap tekanan kompresi tinggi

- Semakin tinggi SCR, maka bahan bakar yang dipakai harus memiliki oktan yang lebih tinggi pula.

- Bahan bakar yang memiliki oktan lebih tinggi maka bahan bakar tersebut akan lebih sulit terbakar.

- Sulit terbakar artinya membutuhkan waktu yang lebih lama untuk rambatan pembakaran pada ruang bakar.

Dengan rumus dasar :

Perbandingan Kompresi (SCR) = volume ruang bakar / (volume ruang bakar + volume cylinder)

Langkah Mudah Menentukan Perbandingan Kompresi :

1. Siapkan gelas ukur (buret) untuk mengukur volume

2. Buatlah mesin seperti pada posisi gambar di bawah

3. Letakkan posisi piston pada titik mati atas (TMA)

4. Isi cairan bensin + oil kedalam ruang bakar melalui busi sampai batas lubang busi.

Hasil yang didapat = Volume Ruang Bakar (V1)

Mengukur Volume Total (Ruang Bakar + Cylinder) :

5. Setelah langkah 4, langsung piston diletakkan pada posisi titik mati bawah (TMB)

6. Tambahkan isi cairan tadi sampai batas lubang busi .

Hasil yang didapat = Volume Total (Vtotal)

7. Hitunglah perbandingan kompresi menggunakan rumus dasar.

Contoh :

Dari hasil pengukuran didapatkan hasil sebagai berikut :

- Volume Ruang Bakar = 9 cc (langkah 4)

- Volume Total = 124 cc (langkah 6)

Maka, perbandingan kompresi adalah :

V1 : Vtotal = 9 : 124

= 1 : 13.8 ( semua dibagi 9)

Hasilnya : Perbandingan Kompresi = 1 : 13.8

Bahan bakar yang dipakai harus beroktan MON minimal 100 yaitu : Avgas

Perhitungan Lebar Squish Band pada Head Motor 2 Tak 

 

contoh dari buku 2 Stroke Performance Tuning - A Graham Bell

Pada contoh di bukunya Graham Bell, ukuran squish / piston 54 mm berarti squish bandnya itu adalah 8 mm atau disebut dengan 50% Squish Band.....

sedangkan dari buku 2 Stroke Tuner's Handbook by Gordon Jennings

 

 

 

sama dengan Graham Bell yaitu 50% Squish Band...

Pertanyaan :

Jika piston 54 mm maka 50% squish band-nya adalah 8 mm, darimana angka 8 mm itu ? Bagaimana rumusnya ?

Kemungkinan jawaban :

Jika membaca kedua buku tersebut, TIDAK DITEMUKAN RUMUS untuk menghitung squish band tersebut.......

Namun demikian, kiranya rumus berikut ini dapat dijadikan acuan (setidaknya oleh saya ya, hehehe)

Jadi rumusnya :

r = 0.5*D*(1 - sqrt(1 - S))

sqrt itu adalah akar......:)

dimana :

r = width of ring-------------------->squish band-nya

D = cylinder bore/ ukuran piston

S = squish factor as decimal fraction, ie 0.73 not 73% (faktor squish band-nya dalam decimal)

Contoh :

misalnya di Graham Bell disebutkan A 50 % squish band (S) dari piston 54 mm (D) itu adalah 8 mm

jadi S = 0.5, D = 54 mm, maka

r = 0.5 *54 * (1 -sqrt(0.5)) = 7.9 mm dibulatkan 8 mm (sangat mendekati)

Sementara itu, Eric Gorr di bukunya - 2 stroke top end and performance

Head dgn squish band lebar 60 % dari bore/ piston & rasio kompresi 9 : 1 cocok untuk penekanan pada RPM bawah sampai menengah...........

Head dgn suish band (35-45 %) dari bore / piston & rasio kompresi 8 : 1 cocok untuk penekanan pada RPM atas..........

Lebih Cepat bore up/stroke up untuk Menaikan CC?

Langkah Bore up atau Stroke up bukan lagi jadi bahasan yang spesial di kalangan komunitas balap. Hal ini bisa di temukan di setiap tunggangan harian teman-teman. Mari kita bahas sedikit masalah bore up dan stroke up, terutama maslah efesiensi kenaikan kapasitas-nya bukan karakteristiknya.

CONTOH :

Ada 3 spek dasar mesin yang ingin kita coba 50mm ,60mm ,70mm, ke tiganya memiliki angka yg berbeda2 guna mengetahui selisih yang didapat secara keseluruhan dan membandingkan persentasi yang di dapat dari ke tiga spek mesin tsb

Rumus meng hitung CC /kapasitas silinder

phi/4 * bore^2 * stroke / bisa juga dengan cara yang lain

1. Jika spek standarnya adalah bore x stroke = 50mm x 50mm = 98 cc 

Mari kita hitung apabila setelah melakukan bore up dan stroke up sebesar 1mm

* Jika di Stroke up

Bore x stroke = 50mm x 51mm = 100 cc

(di dapat dari 4/3,14 x 5,0 x 5,0 x 5,1 = 100 ket : ukuran mm pada bore dan stroke di jadikan cm) 

* jika di bore up

Bore x stroke = 51mm x 50mm = 102 cc

(di dapat dari 4/3,14 x 5,1 x 5,1 x 5,0 = 102 ket : ukuran mm pada bore dan stroke di jadikan cm )

Nah ketauan kan mana yang lebih besar kenaikannya dengan angka 1mm....mari kita jadikan % selisih dari kenaikan tersebut

Stroke up mengalami kenaikan dari 98cc menjadi 100cc atau naik 2% kapasitasnya

bore up mengalami kenaikan dari 98 cc menjadi 102cc atau naik 4% kapasitasnya

Kenaikan % ini harus kita uji lagi kebenaran apabila hal ini memang benar...dengan menggunakan angka dasar perhitungan spek yang berbeda....kalo tadi dari basik spek 50mm x 50mm coba sekarang dari 60 mm x 60mm.... apakah akan ada perbedaan angka % nya apabila angka basik speknya berbeda.....

2. Jika spek standarnya adalah bore x stroke = 60mm x 60mm = 169 cc 

Mari kita hitung apabila setelah melakukan bore up dan stroke up sebesar 1mm

* Jika di Stroke up

Bore x stroke = 60mm x 61mm = 172 cc

(di dapat dari 4/3,14 x 6,0 x 6,0 x 6,1 = 172 ket : ukuran mm pada bore dan stroke di jadikan cm) 

* jika di bore up

Bore x stroke = 61mm x 60mm = 175 cc

(di dapat dari 4/3,14 x 6,1 x 6,1 x 6,0 = 175 ket : ukuran mm pada bore dan stroke di jadikan cm) 

Stroke up mengalami kenaikan dari 169cc menjadi 172cc atau naik 2% kapasitasnya

bore up mengalami kenaikan dari 169 cc menjadi 175cc atau naik 3% kapasitasnya (pada bore up dengan basik sepk 61mm x 60mm mengalami penurunan 1 %) masi ragu kan...untuk itu lah IBLJ membandingkan denga 3 spek dasar sekali gus....NEXT

3. Jika spek standarnya adalah bore x stroke = 70mm x 70mm = 269 cc 

Mari kita hitung apabila setelah melakukan bore up dan stroke up sebesar 1mm

* Jika di Stroke up

Bore x stroke = 70mm x 71mm = 274 cc

(di dapat dari 4/3,14 x 6,0 x 6,0 x 6,1 = 274 ket : ukuran mm pada bore dan stroke di jadikan cm) 

* jika di bore up

Bore x stroke = 71mm x 70mm = 277 cc

(di dapat dari 4/3,14 x 7,1 x 7,1 x 7,0 = 277 ket : ukuran mm pada bore dan stroke di jadikan cm 

Stroke up mengalami kenaikan dari 269cc menjadi 274cc atau naik 2% kapasitasnya

bore up mengalami kenaikan dari 269 cc menjadi 277cc atau naik 3% kapasitasnya (pada bore up dengan basik sepk 71mm x 70mm mengalami penurunan 1 % di bandimh dengan spek dasar yang pertama)

mungkin dari sini kita bisa mengambil kesimpulan sementara bahwa kenaikan kapasitas tidak bisa di patok dengan angka mati, namun bisa kita gunakan anggka rata-rata.

jadi dengan perhitungan di atas langkah Bore up adalah langkah tercepat untuk menaikan kapasitas

dengan selisih % per 1mm adalah :

Bore up dapat menaikan kapasitas sebanyak 3-4% (Dengan 1mm)

sedangkan struk up rata-rata 1,5 -2% (Dengan 1mm) Mudah-mudahan dengan ulasan ini teman-teman dapat memperhitungkan kembali mana yang lebih di prioritaskan bore up atau struk up.

Ket : Untuk naik stroke 1mm yang di gunakan di sini adalah nilai totalnya yang di dapat dari 0,5x0,5=1mm

Porting & Polish

Porting & polish merupakan modifikasi jalur lalu lintas gas bakar dan gas buang pada kepala silinder, yang jika diperhitungkan secara teliti dapat meningkatkan tenaga dengan cukup signifikan sehingga selain sebagai pendukung ubahan bore-up dan ubahan klep, porting & polish juga dapat dipraktekkan dalam spek motor standar, tentunya dengan hitungan yang disesuaikan, namun masih tetap menggunakan rumus yang serupa.

Porting merupakan proses modifikasi jalur gas bakar dan gas buang yang meliputi perubahan ukuran, bentuk, dan sudut jalur gas, sementara polish bisa diartikan sebagai proses pembersihan dinding jalur gas. Keduanya berperang penting untuk menentukan optimalisasi lalu lintas gas bakar dari karburator dan gas buang menuju knalpot. Ukuran port yang ideal dijelaskan dalam rumus sederhana berikut :

Inlet Port = 0,75 to 0,8 * inlet valve

Exhaust port = 0,8 to 1,0 * exhaust port

Perubahan port, selain mendukung kelancaran aliran gas bakar juga menciptakan flow dan swirl gas bakar yang masuk ke ruang bakar, tergantung dari bentuk port dan arah intake karburator.

Velocity - Gas Speed

Desain Motor Balap

Ini adalah rumus yang kita pakai sebagai dasar pengembangan seting mesin balap motor 4 Tak. Keselarasan dalam pemilihan spek modifikasi akan menentukan karakter tenaga mesin dan potensi yang mampu dilahirkan. Dengan spesifikasi ini motor lebih mampu untuk mengeluarkan tenaga di RPM atas. Namun modifikasi tidak hanya terhenti sampai disini, karena mesin 4 tak memiliki banyak komponen dan variable yang dapat dikorek lebih dalam untuk dikembangkan.

Prinsip dasar motor bakar adalah adanya kompresi, bahan-bakar, serta pengapian yang baik maka mesin motor dapat bekerja dengan baik. Nah, tantangan dalam balap adalah bagaimana meng-optimalkan kinerja mesin dalam menghasilkan kompresi, adanya bahan-bakar yang pas dan jalur aliran bahan-bakar dengan udara mampu bekerja dinamis, dan kepastian adanya penyalaan pengapian dalam timing yang tepat maka dapat dipastikan tenaga mampu lebih dioptimalkan.

Perhitungan penting kala kita melakukan ubahan saluran porting adalah kecepatan udara atau seringkali di-istilahkan dengan Velocities, ini merupakan hitungan Gas Speed yang menentukan homogenitas campuran Udara – Bahan Bakar pada saluran porting. Serta desain porting yang baik tentu haruslah memenuhi persyaratan tertentu sehingga aliran udara akan bergerak memutar dalam saluran porting.

Proses Knocking Secara Umum

Kalau terjadi knocking, biasanya yang pertama disalahkan fuel. Ada kemungkinan oktan tidak sesuai (beli eceran dicampur minyak tanah?).

Nilai oktan sering dihubungkan dengan rasio kompresi. Secara umum sudah benar, tapi ada beberapa faktor lain yang ikut menentukan kebutuhan oktan. Diantaranya temperatur udara sekitar dan ketinggian operasional (altitude) kendaraan.

Katanya sih semakin panas udara sekitar maka kebutuhan oktan akan sedikit menurun. Dan katanya juga, semakin tinggi daerah operasi kendaraan juga ikut andil menentukan nilai oktan ideal.

Konon tabel-tabel hubungan antara nilai oktan dan rasio kompresi umumnya diambil dari riset laboratorium yang nota bene biasanya pada temperatur sekitar 24 derajat C.

Rasio kompresi tinggi biasanya solusi paling murah untuk mendapatkan torsi lebih. Cara yang paling murah meriah ya dengan sedikit memangkas silinder head.