Alasan mengapa busi kaki banyak bisa membantu mengurangi ndut ndutan motor manual

Membaca komentar soal motor sport jalan pelan bisa ndut ndutan membuat teringat pengalaman penulis waktu menggunakan busi kaki tiga.

Motor penulis saat itu adalah Honda Supra Fit X New. Iseng iseng penulis ingin mencoba pakai busi kaki tiga. Akhirnya penulis beli, sayang sudah lupa mereknya.

Efeknya terasa. Secara tendangan berkurang namun tarikan secara total jadi makin mulus. Mungkin membingungkan, tenaga tiap ledakan berkurang tapi kok tarikan jadi makin enak. Ini karena walau bunga api lebih kecil, bunga api lebih jarang matinya. Ini yang penulis temui saat mencoba melakukan uji di meja eksperimen. Menurut penulis inilah yang menjadi alasan keberadaan busi dengan kaki banyak.

 

Busi kaki banyak itu tidak cuma dibuat oleh pabrik busi racing saja tapi pabrik busi terkenal juga produksi. Seperti contohnya yang disebut di postingan berikut:
Triple-Electrode vs. Single-Electrode Spark Plugs

Bosch FR5DTC
Bosch F6DTC
Denso K22PBR-S
Bosch F7LTCR, NOTE: 5/28/07 this plug has been replaced by the two-electrode FR7LDC+.
Denso K20PBR-S10
NGK BCP6ET
NGK BKUR6ET

 

Contoh tampilan businya seperti berikut ini:

 

Berikut kalau buatan cina:

 

Kalau menurut pabrikan, busi dengan banyak elektrode ini tujuan utamanya adalah untuk mengurangi aus, lalu untuk mengurangi kegagalan pengapian.

Ini yang dikatakan oleh NGK soal busi dengan kaki banyak:
NGK Spark plug technologies

Spark plugs with multiple earth electrodes
One strategy for extending the service life of a standard spark plug is to equip it with multiple earth electrodes.

With such spark plugs the spark continually jumps over to a different earth electrode. In doing so, the wear is distributed to up to four earth electrodes and the service life is extended.

Dikatakan bahwa busi kaki banyak dapat mengurangi aus karena buang api dapat meloncat bergantian di kaki yang lain.

Selain tipe dengan elektroda banyak, NGK juga menyediakan tipe electrode berbeda beda tergantung fungsinya seperti:

• Precious metal spark plugs = tahan erosi dan memungkinkan elektrode yang kecil sehingga voltase yang dibutuhkan untuk pengapian lebih kecil.
• Spark plugs with V-groove in the center electrode = untuk memastikan bunga api terjadi di pinggir sehingga pembakaran lebih mudah terjadi, cocok untuk kendaraan setelan irit.
• Spark plugs with supplementary spark gap = memungkinkan pembakaran tetap terjadi bila spak gap utama terhalang kerak karbon, akan membantu menghilangkan kerak spark gap utama
• Semi-surface ignition type spark plugs = agar start pertama lebih mudah walau busi terhalang kerak karbon
• Hybrid spark plugs = kombinasi dari teknologi diatas, untuk memastikan busi selalu bisa menghasilkan bunga api walau spark gap utama kotor:
  

• Racing spark plugs = operasi ekstrem bisa membuat elektrode biasa gampang meleleh, sehingga elektrode dibuat dengan bentuk ring:
  

Detil lebih lanjut bisa dibaca di linknya.

 

Menurut Bosch kegunaan busi kaki banyak adalah sebagai berikut:
Bosch spark plug information pack

Q. What are the advantages of air surface gap plugs (eg. FLR8LDCU+)?
Extensive testing has been conducted in the laboratory and the field to validate the improved performance of air-surface gap plugs with multiple ground electrodes.

– The first test measured the energy transfer efficiency of the two-electrode plug compared to conventional and other premium plugs with a single ground electrode.
– This certified laboratory test measured the additional pressure generated by the spark
discharge in a pressure chamber. Higher pressure equals a higher energy transfer by the spark. The test showed that the two electrode plugs transferred more energy to the air-fuel mixture resulting in improved driveability and lower emissions.
– As a spark plug wears, erosion and corrosion increases the gap between the centre and ground electrodes get larger. The larger the gap, the more voltage is required to produce a spark, until the capability of the ignition system is exceeded and the plug misfires. It was found that the multiple ground electrode and yttrium centre electrode plug reduces gap erosion, increasing voltage requirements over time.
– Tests for carbon fouling were stimulated in a cold cell by repeatedly cooling; starting and operating the engine without letting the spark plugs reach their self-cleaning temperature.
– This cycle does not let the spark plug reach its self-cleaning temperature and allows the
formation of carbon deposits. The tests found that multiple ground electrode spark plugs had better cold restart reliability than conventional plugs.

Dikatakan bahwa busi dengan banyak elektrode memungkinkan transfer energi yang lebih efisien yang ditunjukkan oleh penambahan tekanan yang dihasilkan bunga api dari uji lab. Penggunaan banyak elektrode bisa mengurangi keausan, sehingga bisa mencegah naiknya voltase yang dibutuhkan untuk pengapian, dan membuat busi bisa lebih diandalkan di saat menyalakan kendaraan.

Sebagai catatan, dua referensi diatas menyebutkan bahwa busi bisa otomatis bersih dari karbon bila mencapai suhu kerja / 450 derajat celcius.

 

Ada juga catatan menarik dari Bosch soal mengganti busi berhambatan dengan busi tanpa hambatan. Dikatakan bahwa pemakaian busi tanpa resistor di sistem yang dirancang dengan resistor akan dapat menimbulkan kerusakan pada komponen kelistrikan (termasuk ECU mestinya):

Q. Why are there no more non-resistor spark plugs?
Since the early 80’s, fuel injection systems have been designed by manufacturers to be fitted with resistor spark plugs. Fitting non-resistor plugs in a resistor application can:

– Affect sophisticated electronics
– Damage expensive components
– Create radio interference
– Affect overall performance
– Increase fuel consumption

Resistor spark plugs can be fitted in non-resistor applications. Bosch recommends fitting a resistor type spark plug for every application.

 

Menggunakan elektrode banyak juga ada kelemahannya, seperti dijelaskan oleh Denso berikut:
Denso Newsletter Issue number 42 | March 2015

Q. Does DENSO offer Spark Plugs with multi-ground electrodes for standard applications?
“The answer is yes. Our DENSO OEM equal references in TecDoc will refer to the spark plug which was fitted from factory. In our range we have several plug types with multi-ground electrodes where two or three are most common on European applications. From a technology perspective, we could argue about the use of more ground electrodes. Using more electrodes is the cheapest way for a car manufacturer to increase the lifetime of a plug. Unfortunately the more ground electrodes, the more negative impact it has on a refined bright spark development.

No matter how many electrodes there are in a spark plug — two, three, or even four — a high-voltage pulse born in the coil depths will generate just one spark that “chooses” one of the ground electrodes. A set of several electrodes is destructed gradually; a spark generated on the electrode with the least resistance ‘destroys’ such an electrode progressively and then moves to the next electrode.

Technology wise it is better for performance to reduce the number of ground electrodes. The heat has to go into the mixture instead of the spark plug material. If an OEM-equal crossing does not match the number of original ground electrodes, then our plugs have been checked on quality for performance and service lifetime.

Dikatakan bahwa menggunakan banyak elektrode adalah cara yang ekonomis (bagi pabrik busi) untuk menambah masa pakai busi. Akan tetapi akan mengurangi potensi bunga api.

Bunga api tidak terjadi di banyak kaki sekaligus tapi tiap saat lewat hanya dari satu kaki saja. Spark yang dihasilkan akan mengotori kaki yang dilewati. Saat kaki itu terlalu kotor maka bunga api akan terbentuk di kaki yang lain.

Secara teknologi performa akan lebih baik bila jumlah elektroda dikurangi. Panas yang timbul akan lari ke campuran bensin udara, dan tidak ke badan busi.

 

Ini juga yang mungkin menjelaskan mengapa penulis merasakan pemakaian busi kaki tiga membuat tendangan mesin berkurang. Namun tenaga bertambah karena pada saat busi masih pakai satu, pengapian sering ada misfirenya. Jadi misalkan di gas pol, saat masih pakai busi kaki satu, terasa ada jedut jedutnya. Suara knalpot terdengar ada yang putus putus.

Menurut penulis ini karena bunga api tidak bisa lewat jalan yang sama. Kalau jalan yang dilalui sedikit, suatu saat akan memilih tidak lewat saja.

Pada video berikut ditunjukkan bagaimana bunga api busi bergerak gerak pada busi kaki satu, dan berpindah pindah pada busi kaki banyak:

 

Video berikut menunjukkan berpindahnya bunga api di busi kaki 4 secara lebih jelas:

 
Percobaan juga pernah penulis lakukan sendiri:

Bunga api jauh lebih besar karena penulis pakai rangkaian khusus (stingo). Sebenarnya sudah lama ingin coba menerapkan di motor tapi nggak kesampaian terus.

Mungkin kurang begitu terlihat, di saat percobaan dilakukan, bunga api di busi dengan satu kaki tidak terjadi terus menerus. Ada saat dimana bunga api tidak menyala. Kira kira dari 10 kali penyalaan ada satu kali yang mati.

Efek misfire ini akan makin parah bila bunga api makin besar. Mungkin ini sebabnya mengapa memperbesar api busi bikin mengurangi tenaga. Misfire akan membuat tenaga tidak maksimal. Sehingga kuncinya adalah membuat bunga api makin besar tapi harus tidak terjadi misfire.

Untuk mengatasi misfire ini, busi kaki banyak bisa membantu. Kutipan pilihan busi diatas juga merupakan sharing bahwa mobilnya mengalami misfire saat pakai busi kaki satu dan baru lancar saat pakai busi kaki banyak. Mobilnya sudah modif sih.

The single-electrode plugs misfire. They just do. I’ve even got VAG-COM error codes to prove it. Especially this last, brand-new batch of NGK PFR7Q’s. They misfired BAD when cold. OK when warm, but the engine didn’t feel as strong. After three days, I put my used Densos back in, and the car ran great. The PFR7Q’s were sooty as hell on the electrode, but the insulator was white as a sheet.

For the members that are successfully using singles in your AEB – admittedly, my engine asks more from a plug than a stock engine or even a chipped one. I have port-matched the intake manifold and ports, and port-matched the exhaust mani, and a few other things. And I “suffer” from radically advanced timing due to my “Holey MAF” mod. So you can see that my combustion chamber would put more “stress” on the spark. But I think by extension, if you have an AEB, you’d get better performance using triples. If you need cheap triples, get the Densos.

 

Setelah pakai busi kaki tiga, Motor Supra Fit X New penulis jadi lebih lancar saat jalan di rpm rendah. Jadi bisa jauh lebih mulus, padahal sebelumnya pasti akan tersentak sentak atau nggak lancar. Ini sangat membantu terutama saat jalan pelan atau saat pingin ngirit. Namun dipakai kencang juga enak karena tarikan mesin tidak ada jeda yang ditandai dengan suara knalpot tidak putus putus dan tarikan yang konstan narik terus.

Saat motor idle juga mesin berjalan rpmnya tidak naik turun dan tidak ada jeda atau batuk. Biasanya kalau setelah terjadi misfire maka rpm akan turun lalu naik lalu konstan lagi. Misfire menyebabkan rpm mesin saat idle menjadi tidak rata / naik turun. Kadang malah mesin bisa mati sendiri.

Sayangnya sekarang ini penulis susah untuk bisa menemukan busi kaki tiga yang cocok untuk motor penulis. Untungnya agak terbantu setelah penulis memasang pro capacitor di kabel busi. Efek pro capacitor agak mirip dengan pakai busi kaki tiga, tarikan dan tendangan di rpm bawah terasa lebih meningkat. Gas juga lebih sensitif, ditarik sedikit sudah akselerasi lebih kuat dari sebelumnya. Entah masih perlu busi kaki tiga atau tidak. Ada contoh kasus di motor CB150R setelah pakai pro capacitor jadi bisa jalan tidak nyentak kalau dibiarkan tidak digas saat masuk gigi 1.

 

Busi kaki banyak ini menurut penulis cocok bagi yang motornya idlenya masih tidak stabil atau yang kalau akselerasi mesinnya tersendat sendat. Entah mesin modern sekarang ini masih mengalami misfire atau tidak. Penulis kurang tahu karena sudah tidak pernah lagi pegang motor manual. Kalau di matik rpm tidak pernah rendah, sementara itu efek nyendal nyendal atau jeda itu cuma bisa dirasakan kalau di rpm rendah atau akselerasi selagi rpm masih rendah. Jadi di matik susah untuk merasakan misfire.

Namun menurut penulis busi kaki banyak ini bakal bisa membantu mengatasi masalah yang komentar motornya ndut ndutan.

Bila bro mau coba busi kaki tiga, maka perhatikan agar selain panjang dan ukuran sama, heat range juga sama. Tabel konversi heat range bisa dilihat di artikel berikut:

Penjelasan kode busi untuk Bosch, Denso dan NGK beserta tabel konversi bila ganti merek