Mengenal Hubungan Kompresi dan Nilai Oktan

OtomotifKOMPAS.comCetakePaperKompas TVBolaEntertainmentTeknoFemaleHealthPropertiKompasianaUrbanesiaMore 

HOMENEWSPRODUK BARUTESTMODIFIKASITIPS N TRIKSPORTTEKNOLOGIFEATUREGALERIDIREKTORIGERAI OTO

Mengenal Hubungan Kompresi dan Nilai Oktan

Sumber : - | Author : KOMPAS.com/Zulkifli BJ & Wikpedia

Perbandingan kompresi mesin dirancang sesuai dengan aplikasi dan bahan bakar yang akan digunakan

KOMPAS.com — Pertanyaan yang banyak muncul sekarang ini di antara pemakai kendaraan bermotor adalah apa akibatnya apabila menggunakan bensin premium atau beroktan lebih rendah. Pasalnya, harga bensin beroktan tinggi sekarang ini semakin cepat menguras kantong!

Sebelumnya menjawab pertanyaan tersebut, pemilik mobil dan sepeda motor ”harus” mengetahui salah satu spesifikasi mesin, yaitu perbandingan kompresi (compression ratio).

Perbandingan kompresi adalah perbandingan ruang yang tercipta di atas piston ketika berada di titik terendah atau bawah (TMB) dan tertinggi atau titik mati atas (TMA). Lihat gambar!

Tren mesin sekarang, perbandingan kompresinya makin tinggi. Malah kini ada mesin bensin dengan perbandingan kompresi 14: 7. Adapun mesin lama bisa saja 7–8 : 1. Sekarang ini kebanyakan perbandingannya 9–10,5 : 1. Mesin yang lebih canggih sekitar 11- 12. Tujuan mesin dibuat dengan perbandingan kompresi tinggi adalah untuk meningkatkan efisiensi (irit bahan bakar) dan menurunkan kadar emisi.

Untuk membuat mesin bekerja dengan perbandingan kompresi tinggi, syarat utamanya adalah harus menggunakan bensin dengan oktan lebih tinggi. Kendati demikian, tidak semua mesin harus atau lebih baik menggunakan bensin beroktan tinggi. Mesin dengan kompresi rendah, jika diberi bensin oktan tinggi, hanya menyebabkan pemborosan uang. Tenaga mesin juga tidak naik dan tetap saja boros.

Sebenarnya para ahli yang berkecimpung di laboratorium mesin sudah mengeluarkan data hubungan antara perbandingan kompresi dan oktan bahan bakar seperti berikut.

Perbandingan Kompresi	Kebutuhan Nilai Oktan	Efisiensi Termal % (Gas ditekan habis)
5 : 1	72	-
6 : 1	81	25
7 : 1	87	28
8 : 1	92	30
9 : 1	96	32
10 : 1	100	33
11 : 1	104	34
12 : 1	108	35

Kendati demikian, pada sebagian mesin sekarang, apalagi yang menggunakan dua busi atau busi menyala dua kali secara berurutan, penggunaan bensin beroktan lebih rendah masih bisa ditoleransi.

Tugas oktan
Oktan dicampurkan ke dalam bensin bertugas mencegah agar jangan cepat terbakar! Lho kok gitu? Bukankah bensin yang mudah terbakar lebih oke? Tidak demikian pada mesin. Pada mesin, waktu pembakaran (pengapian) telah ditentukan berdasarkan siklus atau langkah kerja mesin.

Pembakaran terjadi ketika piston mendekati titik mati atas (TMA) pada langkah kompresi. Tidak boleh terlalu jauh atau maju atau terlambat. Apabila kemajuan, kerja mesin tidak efisien dan tenaga kurang. Sebaliknya, jika terlambat, mengakibatkan mesin menembak atau bahasa kerennya knocking.

Nah, bensin yang disedot oleh mesin (disemprotkan oleh injektor) dikompresi atau dimampatkan pada langkah kompresi sekaligus dicampur dengan udara. Pada saat inilah terjadi kenaikan suhu dan tekanan bensin di dalam. Suhu tersebutlah bisa memicu bensin bisa terbakar dengan sendirinya, yang disebut juga autoignition. Ya, terbakar sendiri alis swabakar!

Nah, bisa dibayangkan, kalau swabakar terjadi sebelum busi memercikkan bunga api. Akan terjadi dua ledakan besar. Pertama, swabakar bensin dan kedua akibat disulut oleh busi. Kalau keseringan, dipastikan akan merusak mahkota piston, kubah kepala silinder, klep, busi dan kalau mesin modern sekarang adalah injektor (injeksi langsung).

Apabila kedua ledakan beradu dan sering terjadi, umur mesin pendek. Mesin juga loyo, boros bensin, dan menimbulkan polusi tinggi.

Nah, untuk mencegah swabakar itu, ke dalam bensin ditambahkan oktan yang dibuat dari berbagai macam bahan (dulu timbal atau Pb). Makin tinggi nilai oktan, tambah hebat kemampuan mencegah swabakar. Waktu pengapian yang lebih dekat ke TMA membuat pembakaran lebih efisien, ledakannya lebih kuat.

Kendati demikian, masih ada berbagai faktor lain yang menentukan pemilihan oktan ini. Misalnya, suhu, putaran dan beban mesin, dan ketinggian tempat.

Pada mesin-mesin modern, terutama sistem injeksi, untuk mencegah swabakar atau menembak, dilengkapi dengan knock sensor yang bertugas memantau kerja mesin. Kalau terjadi gejala menembak, sensor akan melaporkan ke komputer, waktu pengapian dimajukan untuk mencegah gejala menembak atau swabakar!

Editor : Zulkifli BJ

Kompresi tinggi. Perbandingan di sini bukanlah kompresi atau tekanan, melainkan lebih tepat pada perbandingan ruangan atau volume. Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume ruangan ketika piston berada di titik mati atas (TMA) dan titik mati bawah (TMB).

Saat berada di TMA, di atas puncak piston masih tersisa sedikit ruang untuk memampatkan udara dan bahan bakar (mesin bensin), busi, injektor (untuk injeksi langsung), dan tentu saja kepala klep yang mengatur keluar masuk udara segar dan sisa pembakaran.

Selanjutnya, ketika berada di TMB, ruang yang ada di atas piston sangat besar. Selain ruang kecil di kepala silinder, kini ada tambahan ruang dari blok silinder dengan ukuran lebih besar.

Nah, bila dibandingkan, antara ruang saat piston berada di TMA dan TMA, itulah yang disebut perbandingan ruang kompresi. Kalau perbandingan kompresi disebutkan 10,0 : 1, maka itu berarti perbandingan ruang saat piston di TMA dan TMB adalah 10,0 : 1.

Makin tinggi perbandingan kompresi, makin efisien kerja mesin. Namun, mesin juga butuh bahan bakar dengan kualitas lebih baik. Misalnya, untuk mesin dengan perbandingan kompresi 10 : 1, tak ada tawar-menawar lagi selain harus menggunakan bensin dengan nilai oktan di atas 90.

Pada kondisi darurat, BBM yang dipakai bisa saja premium. Namun kalau dipaksa terus menggunakan asupan yang kurang bagus ini, maka pencernaan "perut" mesin juga tidak akan bekerja dengan normal.

Sebagai contoh, kompresi tinggi yang membuat mesin lebih efisien dapat dilihat pada salah satu produk Honda yang menggunakan dua mesin berbeda, yaitu CR-V, seperti berikut.  

	2.0 liter	2.4 liter
Perbandingan kompresi	10,5 : 1	9,3 : 1
Tenaga maks (PS @rpm)	150 @6.200	170 @5.800
Torsi maks      (kg-m @rpm)	19,4 @4.200	22,2 @4.200

Lebih Efisien. Mesin CR-V 2.0 liter yang masih menggunakan teknologi katup SOHC ternyata lebih efisien dibandingkan mesin 2,4 liter DOHC dengan perbandingan kompresi yang tinggi. Berdasarkan data di atas, mesin 2,0 liter mampu menghasilkan tenaga 75 PS per liter, sedangkan mesin 2,4 liter menghasilkan 70,8 PS per liter. Begitu juga dengan torsi. Mesin 2,0 liter menghasilkan 9,7 kg-m per liter, sedangkan mesin 2,4 liter hanya 9,25 kg-m per liter.