.: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.

Rumus Velocity Porting

.:RUMUS BIKIN KNALPOT 4TAK:.

L = ( 850 x ET ) / MAX RPM – 3

L = panjang pipa knalpot yang akan dibuat
ET = Exhaust Timing, kapan klep buang mulai membuka sebelum TMB
MAX RPM = RPM yang dimau untuk mendapatkan puncak tenaga
Contoh :
 Mesin motor balap saya timing exhaust mulai membuka 80 derajat sebelum TMB , maka perhitungannya adalah
L = ( 850 x 260 ) / 10,000 – 3
L = 19.1 inches = 485 mm

Kemudian kita akan mementukan diameter pipa knalpot yang dibutuhkan =
D = sqrt ( CC / ((L + 3) x 25) ) x 2.1

D adalah diameter pipa yang diinginkan
CC adalah kapasitas silinder
L adalah panjang knalpot
Maka diameter pipa knalpot untuk motor saya adalah :
D = sqrt ( 171 / ((19.1 + 3 ) x 25) ) x 2.1
D = 29 mm
sqrt = 0.317 = 0.563

CONTOH LG :
L = ( 850 x ET ) / MAX RPM – 3

L = panjang pipa knalpot yang akan dibuat
ET = Exhaust Timing, kapan klep buang mulai membuka sebelum TMB
MAX RPM = RPM yang dimau untuk mendapatkan puncak tenaga

Skywave saya timing exhaust mulai membuka 60 derajat sebelum TMB , maka perhitungannya adalah
L = ( 850 x 240 (hasil dari 180+60) ) / 8,000 – 3
L = 22.5 = 485 mm

Kemudian kita akan mementukan diameter pipa knalpot yang dibutuhkan =
D = sqrt ( CC / ((L + 3) x 25) ) x 2.1

D adalah diameter pipa yang diinginkan
CC adalah kapasitas silinder
L adalah panjang knalpot

Maka diameter pipa knalpot untuk skywave saya adalah :
D = sqrt ( 202 / ((22.5 + 3 ) x 25) ) x 2.1


Pertama itung dulu 22.5 + 3 = 25.5

Kedua 25.5 x 25 = 637.5

Ketiga 202/637.5 = 0.317

Keempat SQRT 0.317 = 0.563

Kelima 0.563 x 2.1 = 1.182

Keenam 1.182 x 25.4 mm = 30 mm

.:CERMATI RUMUS-RUMUS DASAR:.

Isi Sinder  =  0.785xD^2xT
                                             Isi ruang bakar + Isi silinder
Perbandingan Kompresi  =    __________________________        
                                               
                                                        Isi silinder
                                          


Dari rumus di wikipedia (tanpa piston volume) :



b = cylinder bore (diameter)
s = piston stroke length
Vc = volume of the combustion chamber (including head gasket). This is the minimum volume of the space into which the fuel and air is compressed, prior to ignition. Because of the complex shape of this space, it usually is measured directly rather than calculated.

Dengan piston Volume
CR=(Vc+(D-PV))/Vc-PV

CR = Compression Ratio
Vc = volume of the combustion chamber (including head gasket).
D = Displacement.
PV = Piston Volume

Kenapa ada piston Volume? Karena jika aplikasi Flat top piston maka gak ada masalah, namun jika masang piston cekung atau cembung (jenong) maka Volume silinder atau displacement tentu berubah karena dikurangi/ ditambahi oleh cekungan dan cembungan piston crown..

Ato rumus simpelnya..


Volume Silinder + Volume Ruang bakar (termasuk ketebalan gasket) / Volume Ruang bakar..

Misal Scorpio saya..
Displacement (Volume silinder) = 223 cc
Volume Chamber (ruang bakar) = 22.069 cc
Volume Gasket (tebal 1.1mm) = 4.231 cc
Piston Volume = 0 cc (Flat, gak dihitung)

Maka rasio kompresinya adalah :
223 + (22.069+4.231) / (22.069+4.231)
223 + 26.3 / 26.3
249.3 / 26.3
= 9.47 dibulatkan jadi 9.5 : 1

Sesuai spek di brosur..
Rumus diatas adalah apa yg dinamakan RASIO KOMPRESI STATIS.. 

---

Bos-bos pasti dah tahu cara ngitung Volume silinder atau displacement kan?

Rumusnya,
3.14 X Bore X Bore X Stroke / 4000

Misal scorpio saya lagi..
Bore = 70 mm
Stroke = 58 mm

Jadi, 3.14 X 70 X 70 X 58 / 4, ketemunya 223 cc tadi..

Tetapi, pernah baca kurva Cam, seperti ini?


Ato punya Kharisma di bawah ini?
Klep masuk buka 2° sebelum TMA, nutup 25° sesudah TMB
Klep buang buka 34° sebelum TMB, nutup 0° sesudah TMA

Ato Kawasaki athlete ini..
Inlet :
Buka : 20⁰ sebelum TMA
Tutup : 60⁰ setelah TMB
Durasi : 260⁰
Exhaust :
Buka : 55⁰ sebelum TMA
Tutup : 25⁰ setelah TMB
Durasi : 260⁰

Yang saya BOLD adalah inlet nutup (intake closing).. SELALU menutup setelah TMB..
Padahal, rumus volume silnder, menggunakan Stroke (180 derajat crack setelah TMA, 0 derajat TMB) yg full.. alias dalam scorpio saya 58 mm..
Dimana saat itu, KLEP HISAP MASIH MEMBUKA.. bagaimana piston mengkompresi jika klep hisap masih membuka??





Nah, karena saya blom tahu (blom punya datanya) kapan klep hisap scorpio menutup.. Saya trus mencoba mbongkar mesin tepat setelah klep hisap menutup.. jadi posisi piston di silinder seberapa.. (diukur dengan dial gauge, blom punya busur derajat) lalu ane ukur pake sigmat.. Berapa Stroke YANG SISA, setelah klep hisap menutup.. supaya bisa dicari Rasio Kompresi Efektifnya..

Disebut Efektif karena baru saat itu Piston benar-benar meng kompresi..
Disebut juga Rasio Kompresi DINAMIS

Ketemu STROKE setelah klep hisap menutup adalah 25.4mm!! (Hampir setengah stroke)

Volume efektif jadinya (saat kompresi)
3.14 X 70 X 70 X 25.4 / 4 = 97.576cc

Rasio Kompresi efektif (Volume silinder + Volume chamber dibagi volume chamber) =
98cc + 26.3cc / 26.3cc = 4.73

Ketemu kan Rasio Kompresi efektifnya? CUMAN 4.7 : 1


NB : sebenarnya ada rumus Rasio Kompresi Dinamis, tapi harus punya data selain inlet nutup juga panjang setang piston (con rod), ini rumusnya..

Rc = {Vrb + [R + L - (R x cos q) - (L x sin (arc cos (R x L x sin q)))]}/Vrb

Vrb = Volume ruang bakar
R = stroke/2
L = panjang ConRod
q = 180 - (klep in nutup)

Cara diatas (Rasio Kompresi DINAMIS), adalah cara yang sama dengan pengukuran Rasio kompresi pada mesin 2 Tak..

Ingat, 2 Tak intake nya adalah berupa lubang di dinding silinder..

Nah pada mesin pabrikan Jepang, mereka mengukur rasio kompresi menggunakan stroke saat piston telah melewati lubang intake..


Jika Ninja, RX King kompresi nya berkisar 6-7 :1.. sepertinya tergolong kecil.. tapi yang pasti lebih besar dari Scorpio saya!! ato Kawasaki athlete misalnya..

Nah pernah denger Aprillia 2 Tak baik 125 / 250cc kompresinya 11-12 : 1 ??
Wah tinggi banget dong? Ternyata tidak juga, karena pabrikan Eropa menggunakan standar pengukuran yang berbeda dari pabrikan jepang..
Mereka (pabrikanotomotif eropa) menggukur rasio kompresi saat piston di TMB (full stroke)



Jadi 11 : 1 nya Aprillia blom tentu lebih tinggi dari 6.7 : 1 nya Kawasaki Ninja..

Yang pasti kompresi 2 tak blom tentu lebih kecil dibanding kompresi mesin 4 tak..

                                               

.:PERBANDINGAN GIGI RASIO:.

YAMAHA TZ – 125 R,YAMAHA YZ –
125
1. 15 – 30 = 1. 13 – 32=30.5 % -- 27. %
2. 21 – 31 = 2. 14 – 26=20.5 % --
18.8 %
3. 23 – 28 = 3. 16 – 24=12.9% --12.9 %
4. 27 – 27 = 4. 20 – 25=9.1 % -- 9.1 %
5. 23 – 23 = 5. 19 – 21=7.7 % -- 7.4 %
6. 27 – 25 = 6. 20 – 20

RX – KING (5 PERCEPATAN)
1 2 – 34 =
1. 13 – 32 =36 %-- 30.7%
2. 16 – 30=
2. 17 –29= 24.5%-- 22.9 %
3. 19 – 26 =
3. 19 – 25 =20.3 %--17.1 %
4. 22 – 24 =
4. 22 – 24 =16.0 %--12.3 %
5. 24 – 22 =
5. 23 – 22 =

YAMAHA RX – Z
1 2 – 34 =
1. 15 – 31=
1. 15 – 32=1. 14 – 32
2. 16 – 29 =2. 18 – 28=
2. 18 – 28=2. 17 – 27 =
3. 19 – 24=3. 19 – 24=3. 19 – 24 =
4. 20 – 22=4. 20 – 22 =
5. 23 – 23 =
6. 24 – 22 = 6. 26 – 24=6. 27 – 25

KAWASAKI NINJA (6 PERCEPATAN)
1 0 – 27=1. 10 – 24 =
--------- 36.8 %
2. 17 – 29 = 2. 18
– 29 =
-------- 23.8 %
3. 20 – 26 = 3. 20
– 25 =
-------- 16.1 %
4. 22 – 24 = 4. 22
– 23 =
-------- 12.7 %
5. 21 – 20 = 5. 21
– 20 =
--------- 9.3 %
6. 22 – 19 = 6. 21
– 19

GIGI RASIO SATRIA F (1:13/31)
(2:24/T) (3:25/T) (4:STD) (5:22/T) (6:21/T)



Yamaha Jupiter/Vega

Spoiler for :

#drag race big bore edition < 170 cc.
1st gear 14-35

2nd gear 16-28

3rd gear 21-29

4th gear 20-22

#drag race big bore edition > 170 cc
1st gear 13-30

2nd gear 17-27

3rd gear 19-24

4th gear 21-22


#road race
1st gear 13-36

2nd gear 16-29

3rd gear 21-29

4th gear 23-26/20-22

Yamaha F1ZR

Spoiler for :

#standar engine without special ignition kit
1st gear 13-36

2nd gear 17-28

3rd gear 20-24

4th gear 22-23


#tuneup engine with special racing kit ignitions
1st gear 14-30

2nd gear 18-27

3rd gear 20-24

4th gear 22-12

Yamaha RX King

Spoiler for :

1st gear 13-32 / 14-32

2nd gear 16-29 / 17-29

3rd gear 19-25

4th gear 22-23

5th gear 23-22

Kawasaki Ninja 150 R/RR

Spoiler for :

1st gear 15-32 or special for racing kit rotor 16-32

2nd gear 18-29 or 17-28

Suzuki Satria 120R

Spoiler for :

5th gear 20-19

6th gear 21-18

Suzuki Satria 150F

Spoiler for :

#road race
1st gear 13-32

2nd gear 16-26

3rd gear 19-25

4th gear 21-23

5th gear 23-22

6th gear 25-23

# drag race 201/402 m
1st gear 13-31

2nd gear 14-24

3rd gear 19-25

4th gear 21-23

5th gear 23-22

6th gear 25-21

.:MERANCANG MESIN BALAP:.

Ini hanya rumusan yg sederhana,sekedar catatan yg sering dipakai mekanik untk merancang mesin balap kamu.

Tentukan berapa cc mesin yg ingin kamu buat. Kemudian catat,berapa diameter piston yg kamu pakai. Disini baru kita tentukan,berapa diameter payung klep,berapa besar lobang venturi karburator,berapa lift cam,berapa diameter pipa gas buang yg akan kita pakai. Perhatikan data ini : kita ambil ukuran dari diameter piston. Dari diameter piston kita akan tentukan ukuran diameter klep in = 50% diameter piston,klep ex = 80% diameter klep in,port in = 82 % dimeter klep in,port ex = 100% diameter klep ex,dgn jarak piston mendem dari bibir silinder = Dx0.013. Lalu berapa panjang pipa knalpot dan diameter pipanya? Rumus 1 L=850xET/max rpm-3. Rumus 2 D=sqrt(cc((L+3)X25))X2.1 . TAPI DARI PADA PUSING HITUNG2,langsung order aja kesini bro..heheheee.. Urusan noken as ternyata jg tak lepas dari perhitungan diameter payung klep,lalu berapa tinggi bukaan yg ideal? adalah Dx0.35. Tak lupa ukuran venturi karburator terpengaruh jg dari besar diameter payung klep, D=dx0.85. Semoga bermanfaat,dan jgn lupa pesan knalpot special order ya bro........ :D :D

.:MEMAHAMI SIKLUS BUKA TUTUP CAM/NOKEN AS/AS KLEP:.

.:MODIFIKASI MESIN:.