I. FUNGSI KARBURATOR
Sebagai mesin bakar, kita tahu bahwa motor kita ini perlu bahan bakar
untuk bisa menyala dan beroperasi (selain juga adanya kompresi dan api).
Nah karburator inilah otak utama yang bertanggung jawab pada
pasokan/supply bahan bakar untuk kelangsungan operasional mesin motor
kita. Pengertian ‘bahan bakar’ disini bukan hanya sekedar bensin,
melainkan dalam bentuk campuran bensin + udara dalam komposisi tertentu.
Makanya anda tak bisa menyalakan mesin dengan cara mengguyur /
mengucurkan bensin langsung dari tangki ke dalam ruang bakar mesin.
Bukannya idup, yang ada malah basah kuyup motor kita. hehehe. Disinilah
peran karburator dibutuhkan, karena karburator dirancang untuk
memproduksi campuran bensin + udara yang SIAP dibakar diruang bakar
mesin, ready to burn. Yaitu dengan cara memecah bensin yg ada dimangkuk
karbu menjadi partikel partikel kecil (dikabutkan seperti halnya sistem
spray pada semprotan baygon) lalu mencampurnya dengan partikel oksigen
dari udara luar, baru kemudian mengirimkan campuran siap bakar ini ke
dalam mesin. Jrengg….nyala deh motor.
Mixture Ratio / Air Fuel Ratio (AFR)
Untuk bisa dibakar dengan baik, bensin dan udara harus dicampur dalam
jumlah perbandingan atau komposisi tertentu, istilah kerennya Mixture
Ratio atau Air Fuel Ratio (AFR). Komposisi atau perbandingan
udara+bensin yang ideal untuk pembakaran mesin menurut teori adalah
14,7gr udara untuk setiap 1gr bensin (14,7 : 1). Walau pada prakteknya,
tidak mungkin selalu mendapatkan angka yg tetap karena kondisi internal
mesin dan juga kondisi eksternal lingkungan yg dinamis alias dapat
berubah-ubah yang berpengaruh pada suplai mixture karburator, sehingga
rentang 12: 1 sampai dengan 15:1 sudah bisa dikategorikan ideal.
Komposisi ideal artinya komposisi bensin+udara yang memungkinkan bisa
dibakar dimesin tanpa meninggalkan sisa bensin atau sisa udara yg tidak
terbakar, dengan kata lain Terbakar tuntas. Dari sinilah kemudian timbul
istilah populer yang sering kita dengar di pembahasan soal seting
karbu; yaitu “setingan basah vs setingan kering” atau “campuran kaya vs
campuran miskin”. Itu bukan ngomongin musim hujan atau banyak banyakan
duit ya pemirsa, hehehe. Setingan basah (rich mixture) artinya komposisi
udara lebih sedikit dari kondisi ideal, misalnya 10gr udara :1gr bensin
(AFR 10:1). Setingan kering (lean mixture) artinya komposisi udara
lebih banyak dari kondisi ideal, misalnya 17gr udara :1gr bensin.
Setingan kebasahan membuat terlalu banyak bensin dibanding udara yang
masuk ke mesin, sehingga pada saat pembakaran meninggalkan sisa bensin
yang belum terbakar. Setingan kekeringan ya sebaliknya, pada saat
pembakaran meninggalkan sisa udara yang gagal dibakar didalam mesin.
Oleh karena itu, usaha untuk mendapatkan komposisi campuran udara+bensin
Ideal inilah sesungguhnya yg jadi tujuan utama dari “setting
karburator’ atau disebut juga JETTING.
Lalu bagaimana caranya kita bisa tahu bahwa campuran bensin udara
karburator kita sudah ideal ? Memang ada alat ukurnya yang disebut AFR
Meter, tapi karena tak banyak orang punya alat ini, sebagian besar rider
atau tuner lebih sering mendiagnosa AFR dengan mengenali dan merasakan
langsung gejalanya di mesin, juga dengan bantuan membaca kondisi
penampakan busi. Nah, untuk soal seting mensetting karbu ini lebih baik
dibahas terpisah nanti diartikel tentang panduan dasar seting karbu. Untuk sekarang kita fokuskan saja dulu pada memahami dasar kerja nya. Oke pemirsa ? lanjuttt….
II. PRINSIP KERJA KARBURATOR
Prinsip kerja karburator sebenarnya cukup sederhana yaitu dengan memanfaatkan dua prinsip dasar :
1. Prinsip Tekanan udara atau istilah kerennya atmospheric pressure.
Mungkin pemirsa masih ingat sedikit pelajaran IPA entah itu waktu sd,
smp atau sma, yang menyebutkan bahwa udara akan berpindah atau mengalir
dengan sendirinya dari suatu tempat yg bertekanan lebih tinggi menuju
tempat yg bertekanan lebih rendah. Nah, pada mesin 4 tak alias 4 langkah
seperti halnya satria FU, kevakuman/tekanan rendah tercipta didalam
ruang silinder pada saat langkah hisap (piston bergerak dari titik mati
atas/TMA ke Titik Mati Bawah/TMB). Karena tekanan udara diluar silinder
lebih tinggi, maka udara akan bergerak dari luar melewati lorong
karburator, melewati intake, saluran porting, dan klep IN yang sedang
terbuka menuju silinder dan kemudian mengisi ruang disana sehingga
akhirnya tekanan udara didalam silinder kembali seimbang dengan tekanan
udara diluar silinder. Nah udara yang bergerak mengalir dari luar
melewati lorong karburator inilah yang kemudian dipakai sebagai media
transportasi untuk mengangkut atau membawa serta kabut bensin yang
diproduksi karburator. Boncengers gan…hehe
2. Prinsip Efek Venturi (Venturi Effect)
Lorong / saluran utama didalam karburator disebut sebagai Venturi.
Dengan beberapa ukuran seperti misalnya Karbu standar Satria FU (Mikuni
BS26) yang memiliki diameter venturi 26mm, atau karbu Keihin PE28 yang
memiliki diameter venturi 28mm. Lorong karbu dirancang lebih lebar di
moncong karbu dan menyempit didalam supaya aliran udara dapat bergerak
cepat saat memasuki venturi. Karena aliran udara akan bergerak semakin
cepat saat harus melewati ruang yang lebih sempit. Seperti halnya aliran
air pada sungai yang semakin deras saat memasuki bagian sungai yang
menyempit. Atau air yang memancar lebih deras pada selang yang lebih
kecil. Kaidah fisika juga menyatakan bahwa semakin cepat flow atau
aliran udara disuatu ruang, maka tekanan udara nya justru semakin turun
didalam ruang tersebut. Berdasarkan prinsip ini, udara yang bergerak
cepat sepanjang lorong venturi menyebabkan tekanan udara didalam lorong
venture menjadi turun, lebih rendah dari tekanan udara normal didalam
mangkok karbu (nilai atmospheric pressure normal berkisar 15psi, makanya
ada lubang Ventilasi di mangkok karbu untuk menjaga tekanan tetap
normal didalam mangkuk). Nah, perbedaan tekanan di lorong venturi dengan
di dalam mangkuk karbu ini memungkinkan bensin dari mangkok seperti
terhisap mengalir naik keatas menuju lorong venturi dan ikut tercampur
dengan aliran udara disana menuju mesin.
III. Tipe dan Konstruksi Karburator
Walau hanya sekilas, namun supaya tidak bingung nantinya, saya rasa
perlu disinggung terlebih dahulu tentang adanya dua jenis tipe
karburator yg paling sering kita temui yaitu Tipe Karburator Vakum
(Constant Velocity Carburetor) contohnya ya karbu standar FU, Mikuni
BS26. Dan satu lagi yaitu tipe Karburator Konvensional atau disebut juga
Karbu Skep (Slide Carburetor / Variable Venturi Carburetor), contohnya
adalah karbu Keihin PE28, Keihin PWK28, Mikuni VM28, dsb.
Dua tipe karburator ini sebetulnya tetap bekerja berdasarkan prinsip
yang sama seperti yang dijelaskan di bab diatas (prinsip tekanan udara
dan venturi effect), hanya saja ada sedikit perbedaan pada mekanisme
pengaturan naik turun skep nya. Karbu konvensional naik turun skep
langsung terhubung kabel dengan grip gas, sedangkan di karbu vakum, naik
turun skep tidak langsung terhubung grip gas, tp melalui perantara
katup kupu-kupu terlebih dahulu. Untuk selanjutnya, supaya lebih mudah
dipahami, ilustrasi gambar yang saya pakai akan lebih banyak mencomot
dari tipe karburator konvensional / skep karena saya rasa lebih
sederhana dan bisa lebih mudah dicerna oleh pembaca.
Diagram konstruksi karbu diatas terlalu rumit dan sulit dimengerti?
Tenang, kita akan ulas bertahap satu persatu per bagian supaya lebih mudah dipahami.
Seperti kita tahu, operasional sepeda motor kita ini digunakan secara
dinamis. Kadang santai, Kadang buru buru. Kadang pelan, kadang ngebut.
Kadang dipanteng, kadang dibejek. Pokoknya bervariasi lah. Setiap
perbedaan penggunaan ini tentunya membutuhkan jumlah suplai bahan bakar
yang bervariasi pula. Kecepatan tinggi tentu membutuhkan supply bahan
bakar lebih banyak dibanding pada kecepatan rendah, demikian juga
sebaliknya. Untuk itulah konstruksi karburator dirancang oleh
insinyurnya sedemikian rupa supaya dapat memenuhi supply bahan bakar
secara dinamis menyesuaikan dengan kebutuhan penggunaan mesin yang
bervariasi itu. Didalam karburator terdapat beberapa jalur atau istilah
teknisnya disebut ‘metering circuit’, yaitu jalur jalur yg berfungsi
untuk “metering” atau mengatur jumlah debit bensin+udara yang akan
dikirim ke mesin. Untuk kepentingan praktis pembahasan disini, kita akan
persempit mekanisme metering circuit ini menjadi hanya dua sirkuit saja
yg paling penting untuk keperluan setting yaitu Pilot circuit dan Main
Circuit. Sebetulnya ada yg lain seperti misalnya Starter Circuit, tapi
hanya dimaksudkan untuk mempermudah pembakaran saat kondisi mesin
dingin. Ada juga yang disebut Power Jet circuit yang hanya ada dibeberapa karbu tertentu. Circuit circuit pendukung ini akan kita kesampingkan saja dulu.
Lalu bagaimana sebuah karburator dapat menentukan circuit mana yang
harus diaktifkan untuk melayani mesin motor yang selalu dinamis ?
Yaitu dengan mengacu pada angkatan skep yang naik turun sesuai
pelintiran grip gas. Perlu ditekankan disini bahwa sirkuit mana yang
berperan akan ditentukan oleh seberapa tinggi angkatan skep (seberapa
dalam anda membuka grip gas pada saat itu), bukan ditentukan oleh putaran mesin /RPM.
Istilah putaran rendah, sedang atau tinggi bukanlah merupakan ‘sebab’,
melainkan sebuah ‘akibat’ atau efek dari variasi jumlah bahan bakar yang
masuk ke mesin. Posisi angkatan skep lah yang sesungguhnya berfungsi
sebagai pengatur hambatan/restriksi aliran udara yang bisa melewati
lorong venturi karbu, dengan sendirinya jg mengatur tekanan udara rendah
yg dibutuhkan untuk menarik bensin keluar dari mangkuk.
1. PILOT CIRCUIT : Berperan dari bukaan 0 (Langsam) s.d. ¼ bukaan skep.
Pilot circuit juga sering disebut sebagai Low Speed System, karena
sangat terasa pengaruhnya pada saat motor dikendarai di kecepatan
rendah.
Bagian-bagian dari pilot circuit adalah :
a. Pilot Jet,
berfungsi sebagai jalur keluarnya bensin dari mangkuk ke venturi.
Tersedia dengan berbagai nomor ukuran lubang. Semakin besar ukurannya,
semakin banyak pula jumlah bensin yang bisa melalui pilot jet. Misalnya
Pilot jet karbu standar FU berukuran 12,5.
b. Air Jet atau Air Bleed, berfungsi sebagai jalur
masuknya udara dari moncong karbu yang akan dicampur dengan bensin dari
pilot jet. Jumlah udara yang bisa melewati saluran air jet diatur oleh
sebuah sekrup pengatur (adjustment screw). Biasanya ada 3 jalur airbleed
di moncong karbu, satu suplai ke pilot jet, satu ke main jet, dan satu
lg ke sistem chuk. Sebagai contoh dapat dilihat di foto moncong karbu
milik saya sendiri, yaitu karbu Shengwei yang merupakan replika dari
Mikuni VM30.
c. Air Screw,
Sebuah skrup pengatur (adjustment screw) yang menutup dan membuka jalur
lewatnya udara di air bleed yang menuju ke pilot jet. Namun perlu
diketahui bahwa ada dua jenis adjustment screw. Yang pertama ya air
screw ini, biasanya ada di karburator motor 2 tak seperti Keihin PE28,
PWK 28 dsb. Air screw terletak di samping mangkuk dekat moncong karbu.
Sedangkan di karbu motor 4 tak seperti karbu vakum FU, disebutnya Fuel
Screw, bukan air screw. Karena fungsinya memang sudah bukan hanya
mengatur udara, melainkan mengatur debit bensin yg sudah dalam bentuk
mixture (sudah tercampur udara). Posisi skrupnya juga beda, terletak
didekat venturi /manifold, bukan di dekat moncong udara.(
d. Coakan skep atau slide cutaway. Pada praktek
setting karbu pada umumnya, bagian ini jarang sekali disentuh atau
dirubah rubah, biasanya dipercayakan pada kondisi standarnya. Coakan
skep adalah bagian terbuka dipantat skep. Walau skep tertutup penuh,
bagian ini tetap memberi ruang buat udara untuk masuk. Semakin besar
coakan atau cutaway nya, semakin banyak udara yang masuk dan semakin
kering campuran mixture. Efek perubahan cutaway terasa di 1/8 sampai 1/4
skep, bahkan sampai 1/2 bukaan skep sebagai transisi ke putaran tengah.
Namun karena lazimnya part ini dibiarkan standar, maka tidak akan
dibahas detail di artikel ini.
Bagaimana sih sesungguhnya mekanisme Pilot Circuit ini bekerja ?
Jadi begini. Pada saat skep masih tertutup penuh dari langsam sampai
dengan tinggi angkatan ¼, pada saat itu hanya ada sedikit celah saja
dibawah skep yang tersedia udara mengalir di lorong karbu. Aliran udara
yang sedikit ini tidak cukup menciptakan tekanan rendah dilorong karbu
yang dibutuhkan untuk menarik bensin keluar dari jalur utama main jet.
Untuk itu, diperlukan jalur circuit khusus yang bisa tetap mensuplai
mixture ke mesin, yaitu jalur pilot jet dari mangkuk untuk mensuplai
bensin, dikombinasi dengan jalur air bleed dari moncong karbu yang
mensuplai udara untuk memudahkan pengabutan bensin. Jumlah bensin diatur
ukuran pilot jet, jumlah udara diatur bukaan skrup setelan angin / air
screw. Muara jalur ini keluarnya di dekat venturi / arah manifold dengan
2 lubang keluar, yaitu lubang pilot outlet yang terletak diluar bibir
skep, dan lubang by pass yang terletak persis didalam bibir skep. Dengan
begitu, pilot outlet tidak terpengaruh walaupun skep tertutup penuh.
Dengan hanya mengandalkan hisapan kevakuman ruang silinder mesin, pilot
outlet tetap mampu mengalirkan suplai mixture yang dibutuhkan mesin
untuk menyala. Tapi ketika skep sedikit diangkat/terbuka (langsam),
aliran udara dari lorong mulai bertambah masuk dari celah skep. Pada
kondisi ini, suplai bensin dari pilot outlet saja tidak cukup untuk
mengimbangi jumlah udara, untuk itu kekurangan suplai bensin dibantu
oleh tambahan pasokan dari lubang bypass.
Mekanisme lebih lengkap dari pilot circuit dapat ditelaah dari diagram berikut ini
2. MAIN CIRCUIT : Berperan dari ¼ bukaan skep sampai Full throttle (gas poll).
Main circuit atau sirkuit utama juga biasa disebut sebagai High Speed
System, karena sangat terasa pengaruhnya dari kecepatan menengah sampai
kecepatan puncak.
Bagian – bagian dari Main circuit terdiri dari :
a. Jarum Skep (Jet Needle): Part satu ini pasti sudah tidak asing lagi buat pemirsa.
Sesuai namanya ya bentuknya memang seperti jarum, batang panjang yang
meruncing pada ujungnya. Jarum skep berfungsi sebagai pembuka dan
penyumbat jalur keluar bensin dari main jet ke venturi. Pada beberapa
jenis karburator, jarum skep dilengkapi dengan setelan klip di
pangkalnya untuk mengatur ketinggian jarum, yang berpengaruh pada
clearance (celah) diantara jarum dan penampangnya yang nantinya akan
menjadi jalan lewat bensin dari main jet ke venture.
Selain setelan ketinggian klip, celah atau clearance ini juga
dipengaruhi oleh profil atau bentuk jarum skep. Diantaranya diameter
jarum (gemuk vs kurus), taper /keruncingan jarum (landai vs curam),
dirancang secara presisi oleh pembuat karbu sehingga perbedaan sekian
micron pun berpengaruh pada clearance nya.
b. Nosel (Needle Jet) : adalah pasangan dari Jarum
skep. Nosel ini berbentuk pipa yang berfungsi sebagai
penampang/sarung/selongsong atau lintasan bagi jarum skep yg bergerak
naik turun didalam nosel. Seperti halnya coakan skep (cutaway), nosel
juga jarang dirubah rubah atau disentuh pada saat setting karbu. Karena
memang jarang ada part penggantinya. Berbeda dengan pasangannya yaitu
jarum skep, mudah didapatkan jarum ‘racing’ yang bisa diaplikasi untuk
mengganti jarum standarnya.
c. Main Jet : adalah pintu keluar utama bensin dari
mangkuk karbu. Main jet terhubung langsung ke nosel. Jika pilot jet
berperan di kecepatan rendah, maka main jet berperan untuk kecepatan
tinggi. Seperti halnya pilot jet, Main jet juga memiliki berbagai nomor
ukuran. Semakin besar ukuran mainjet, semakin banyak debit bensin yang
dapat disalurkan. Contoh ukuran Main Jet standar karbu FU adaah 110.
Bagaimana mekanisme Main Circuit alias sirkuit utama ini bekerja ?
Pada saat gas dipelintir lebih dalam, skep naik diatas ¼ angkatan,
membuka pintu aliran udara menjadi lebih deras di lorong karbu. Tekanan
rendah yang tercipta pada kondisi ini memadai untuk menarik bensin naik
dari mangkuk melalui jalur main jet. Pada operasional kecepatan menengah
ini, seberapa banyak jumlah bensin yang bisa naik keluar ke venturi
akan ditentukan oleh celah clearance sumbatan jarum skep didalam nosel.
Semakin naik jarum skep, semakin lapang pula jalan keluar bensin dari
main jet. Sampai akhirnya ketika skep naik melebihi ¾ angkatan (full
throttle), jarum skep terangkat sepenuhnya dari nosel, memberi ruang
bebas tanpa hambatan untuk jalur bensin dari main jet. Sehingga pada
kondisi gaspol atau full throttle ini, jarum skep sudah tidak lagi
berfungsi, debit bensin hanya tinggal dibatasi ukuran main jet saja.
Perlu juga diketahui bahwa pada main circuit pun ada jalur air jet
terpisah yg mengalirkan sebagian udara dari moncong karbu terhubung ke
jalur main jet/nosel, tapi air jet ini tidak bisa diatur oleh skrup
airscrew seperti halnya jalur air jet yang terhubung ke pilot jet. Jadi
sebelum sampai ke venturi, bensin yang melalui main jet dan nosel sudah
dicampur terlebih dahulu (dikabutkan) dengan udara yang disuplai dari
jalur air jet. Baru kemudian mixture ini bergabung dengan aliran udara
di lorong karbu/venturi.
Pemirsa, berhubung saya sudah tak punya karbu Keihin PE28 yang
populer untuk contoh artikel, dirumah adanya cuma karbu china yang
nemplok di Satria FU saya. Jadi saya ambil saja foto fotonya untuk
artikel ini, mudah2an dapat lebih memperjelas contoh ilustrasi part part
didalam karburator.
Fiuhhh..tak terasa panjang juga ya ulasan tentang si karburator ini.
Walau sederhana, peran peranti satu ini memang vital. Pemahaman tentang
dasar logika karburator ini menurut saya perlu sekali dipahami oleh
seorang rider atau bikers. Dengan memahami cara kerja dasarnya,
setidaknya kita dapat lebih mudah mendiagnosa dan mencari solusi ketika
ada masalah pada performa karbuartor motor kita.
Terkait setting atau jetting karburator, saya rasa akan terlalu
panjang kalau dibahas disini. Walaupun saya juga masih kurang pengalaman
soal setting karburator, tapi biarlah nanti di kesempatan berikutnya
saya akan coba menulis tentang dasar-dasar setting karburator motor yg
bisa diterapkan sendiri oleh rider awam seperti halnya saya sendiri.
sumber dari
Jika anda suka artikel ini, mohon sudi membantu menSHARE nya kepada
teman teman yang lain. O iya, jgn lupa daftarkan email anda di kolom
samping (sidebar) yang tersedia. Supaya tetap update dengan setiap
artikel baru di Satria155.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar