RubrikOtomotif.com – Tuner wajib mengetahui nih! rumus membuat knalpot motor 2 tak, insinyur termahsyur di motor 2 tak Graham Bell mengatakan bahwa kontribusi terbesar terhadap kenaikan tenaga mesin 2-tak berasal dari keahlian dan pengetahuan di bidang desain sistem pembuangan.
Awalnya pipa knalpot di rancang untuk mengeluarkan gas sisa pembakaran secepat mungkin keluar dari mesin dengan desain pipa lurus.
Dalam praktiknya knalpot dengan pipa lurus saja tidak cukup memberikan performa terbaik untuk mesin karena begitu banyak energi kinetik yang hilang.
Kemudian sebagian desainer belajar lebih banyak tentang gelombang tekanan dan mereka berusaha memanfaatkan gelombang tekanan tersebut untuk mendorong bahan bakar segar yang terbuang.
Di atas kertas teori tersebut terdengar sangat sederhana, tetapi faktanya ada banyak lagi aspek yang perlu di pertimbangkan untuk merancang knalpot.
Baca juga:
- Tuner wajib tahu bagian-bagian knalpot motor 2 tak
- Bagaimana panjang stang seher mempengaruhi karakter engine
Knalpot perlu memiliki panjang dan diameter yang benar untuk memastikan gelombang pulsa dapat memantulkan kembali gas segar kedalam silinder pada waktu yang tepat.
Rumus menghitung panjang knalpot 2 tak
Rumus yang Graham Bell gunakan untuk menentukan panjang knalpot adalah sebagai berikut:
di mana:
L = Panjang knalpot dalam satuan mm
ED = Durasi exhaust port dalam satuan drajat
rpm = kecepatan engine yang menjadi target tenaga puncak
Asumsi kita memiliki engine dengan durasi exhaust port 196 drajat dan menghasilkan maksimum tenaga di 11,000 rpm, maka panjang knalpot yang tepat adalah sebagai berikut:
Perlu di perhatikan panjang 758mm di ukur dari permukaan piston, untuk lebih jelas bisa lihat gambar di bawah ini.
Bagian Header
Bagian pertama dari knalpot yaitu pipa header, menurut Graham Bell pipa header dengan bentuk meruncing lebih banyak di sukai tuner karena dapat meningkatkan daya dan rentang daya, namun itu lebih sulit di buat, karena alasan tersebut beberapa desain knalpot dengan bentuk header dia meter sama persis alias non-diverging.
Panjang pipa header yang di perlukan hanya dapat di tentukan dengan akurat melalui pengujian, selama bertahun-tahun pada insinyur telah mencoba berbagai macam rumus untuk menghitung panjang header namun belum menemukan rumus yang berfungsi dengan baik.
Saran dari Graham Bell untuk mencoba menebak panjang header, lalu uji coba pada dynotest dan cari yang menghasilkan daya dan rentang daya terbaik. Tuner bisa mengacu pada tabel 1.1
Untuk menghitung panjang pipa header, kamu bisa kalikan diameter lubang pembuangan dengan faktor pengali yang sesuai tabel. single stage dan multi-stage dalam tabel adalah banyaknya diffuser yang akan kamu rancang sesuai keinginan.
Misalkan saya memiliki mesin 125cc, dia meter dalam lubang pembuangan 38mm dan berencana akan saya buat knalpot dengan dua di ffuser (multi-stage), maka panjang pipa header antara 38mm x 6.5 = 247 mm sampai 38 x 7.5 = 285mm
Rumus menghitung sudut pipa header
Sudut lancip pipa header biasanya antara 1.15 drajat dan 1.5 drajat, namun beberapa baprikan membuat sudut 0.8 drajat dan 2.3 drajat dalam keadaraan tertentu, untuk menghitung sudut lancip pipa header bisa menggunakan rumus di bawah ini:
D2 = Diameter dalam utama pipa header
D1 = Diameter dalam kedua pipa header
LH = Panjang pipa header di kurangi panjang flange dan lubang pembuangan
Cot H = Sudut pipa header
Misal kita memiliki motor road race dengan volume silinder 125cc dan lubang pembuangan dan flange 70mm dan diameter 40mm.
Total panjang pipa header akan menjadi (40 x 6.5) – 70 = 190mm, dan saya akan membuat sudut lancip header 1.5 drajat, maka sudutnya adalah
Untuk menghitung cotangent kamu bisa menggunakan kalkulator scientific atau mengacu pada tabel di bawah ini:
Bagian Diffuser
Bagian selanjutnya pada knalpot motor 2 tak yaitu diffuser, durasi dan insensitas gelombang balik yang akan mendorong gas segar ditentukan oleh sudutnya.
Sudut yang kecil memiliki gelombang balik dengan durasi panjang dan intensitas rendah, efeknya akan memotong daya maksimum, namun menguntungkan untuk meningkatkan daya menengah.
Sebaliknya, dengan sudut besar dan meruncing tajam memiliki gelombang balik tinggi dan durasi yang pendek, efeknya daya maksimum dapat di tingkatkan tetapi mengorbankan pengurangan rentang daya.
Cara menentukan panjangnya yaitu harus 2.5 kali diameter lubang pembuangan, jika kamu ingin mencoba beberapa percobaan bisa memulai dari 2.7-2.9 kali diameter lubang pembuangan.
Kembali ke contoh kita memiliki dia meter port 40mm x 2.5 = 100mm, dan saya ingin membuat sudut 7 drajat, maka tinggal masukan dalam rumus berikut:
LD = Panjang di ffuser
D3 = Diffuser utama diameter dalam
D2 = diameter dalam pipa header utama
Cot D = cotangent dari sudut di ffuser
Dalam percobaannya Graham Bell sudah memberikan tabel untuk memudahkan kita memilih sudut yang benar, berikut tabel rekomendasinya:
Bagian Baffle
Bagian knalpot selanjutnya yaitu baffle memiliki efek yang sama seperti diffuser. Graham Bell dalam percobaannya merekomandasikan sudut baffle yang ada pada tabel.
Berdasarkan risetnya sudut baffle yang dia rekomendasikan terbukti memberikan jangkauan tenaga yang baik tanpa menekan hp maksimum secara berlebihan.
Dalam kasus ini kita asumsikan akan membuat 11.5 drajat sudut baffle, menggunakan rumus :
Di mana OLb = panjang keseluruhan dari baffle
D3 = diameter utama baffle
Cot B = cotangent dari sudut baffle
Rumus menghitung stinger
Diameter pipa stinger yang kecil akan meningkatkan daya, tetapi kamu perlu berhati-hati. Pipa stinger berdiameter lebih kecil atau lebih panjang dari yang di tentukan dapat dengan mudah menyebabkan mesin overheating.
Oleh karena itu, Graham bell menyarankan untuk hanyak membuat perubahan kecil pada stinger dan kemudian uji pipa secara menyeluruh.
Mesin terlalu panas pada tahap awal di tandai dengan adanya oli yang terbakar coklap gelap pada bawah kepala piston. Tahap selanjutnya minyak yang terbakar berubah menjadi hitam, hingga akhirnya dapat merusak komponen.
Untuk dimensi stinger kamu bisa merujuk pada tabel dimensi stinger, saat menggunakan tabel tersebut. Pertama pilih ukuran menengah baik panjang maupun diameternya, jangan mulai dengan diameter terkecil dan panjang terbesar.
Sebagian besar knalpot untuk road race membutuhkan stinger tidak lebih panjang dari 200mm dan dengan diameter terkecil yang di tunjukkan untuk setiap ukuran mesin.
Sumber gambar: Yasuni