Mesin Mazda Skyactiv kompresi 14:1 tapi bisa pakai pertalite? Sayang nggak bisa untuk motor

Bro Pugman dan OeMJie minta penulis bahas soal kompresi dan oktan. Contoh yang paling sip disebutkan adalah mesin mobil Mazda Skyactiv. Mesin bensin punya Mazda bisa punya kompresi mesin 14:1, tapi masih bisa pakai bensin apa adanya. Bahkan disebut bisa pakai pertalite.
Mobil Mazda Aman Pakai Pertalite

“Pada dasarnya teknologi SKYACTIV bisa asal pakai RON 90 atau lebih,” ucap Astrid kepada detikOto di kantornya di Jakarta, Senin (27/7/2015). “Buat kita garansi enggak bermasalah. Yang penting itu tadi, pakai bahan bakar RON 90 atau lebih,” ucap Astrid.

Walau tentu tenaga baru keluar maksimal bila pakai bensin oktan lebih tinggi:
Does the 2019 Mazda6 Require Premium Fuel?

If your 2019 Mazda6 is equipped with the available SKYACTIV®-G 2.5T turbocharged engine, using 87 Octane gasoline will result in engine performance numbers of 227 horsepower. When using the 93 Octane gasoline, the engine performance maxes out at 250 horsepower. Both octanes will result in 310 pound-feet of torque. Drivers looking to maximize the performance of their Mazda6 will want to use premium fuel.

Perhatikan bahwa angka oktan di atas kemungkinan adalah MON yang angkanya pasti lebih rendah dari RON. Dan premium yang dimaksud di atas adalah bensin yang harganya mahal.

Dengan kompresi tinggi tersebut, katanya mesin bisa lebih irit 15%. Lalu mengapa kok bisa hebat sekali, kompresi mesin 14:1 tapi bisa pakai pertalite?

Mazda menggunakan beberapa cara, tapi intinya adalah mengurangi panas.

Dijelaskan bahwa teorinya dengan meningkatkan kompresi mesin dari 10:1 ke 15:1, efisiensi thermal bisa naik 9%. Namun karena timbul knocking, torsi malah berkurang:
SKYACTIV TECHNOLOGY

Knocking ini disebut terjadi karena tekanan dan suhu yang terlalu tinggi. Ketika kompresi dinaikkan, maka suhu akan jadi naik juga. Ini menyebabkan knocking.

Untuk mengurangi knocking maka suhu mesin perlu diturunkan. Mazda selama ini sudah menggunakan teknologi yang sebenarnya bisa diterapkan di motor juga, yaitu direct injection. Bensin langsung disemprotkan di ruang bakar dan bukan sebelumnya valve:
How Multi-Port Injection and Direct Injection work

First, a primer on how it works: By injecting gas­oline at high pressure directly into the engine’s combustion chamber, direct injection more precisely measures fuel than conventional fuel-injection systems or old-time carburetors.

The result is more complete combustion and cooler cylinder temperatures that enable a higher compression ratio for greater efficiency and power. Engine technology supplier Bosch says that direct injection can return a 15 percent gain in fuel economy while boosting low-end torque as much as 50 percent.

Sistem ini membuat bahan bakar bisa langsung disemprotkan di ruang bakar dengan jumlah yang lebih akurat. Selain itu karena bensin disemprotkan langsung di ruang bakar, proses penguapan yang terjadi dalam ruang silinder akan membantu pendinginan ruang bakar. Sebagai hasilnya sistem direct injection memungkinkan peningkatan kompresi mesin yang lebih tinggi. Mesin bisa lebih irit 15%.

Namun teknologi direct injection ini punya kelemahan. Yang pertama adalah pada valve udara masuk jadi muncul timbunan kerak. Kerak ini biasanya dibilas bensin. Tapi karena bensin nyemprot di dalam ruang bakar, jadi tidak ada yang membilas.

Kelemahan kedua adalah perawatan sistem jadi lebih sulit, karena kalau injector buntu nggak akan mempan dibersihkan pakai injector cleaner. Entah pakai gurah bisa atau tidak. Untuk mengurangi ini, disarankan untuk tidak pakai bensin jelek atau yang mengandung ethanol (alias melarang beli bensin pertamina).

 

Selain itu Mazda juga memanfaatkan retarding / atau memundurkan waktu pengapian. Dan untuk bisa memungkinkan memundurkan pengapian lebih banyak maka dipergunakan piston gigis atau berlubang:

Piston gigis ini membuat pembakaran yang terjadi terlalu awal tidak akan mengenai piston dan akan merebak dulu.

Selain itu Mazda juga membuat proses pembakaran berlangsung lebih singkat di antaranya dengan nozzle yang lebih halus, aliran udara lebih kencang dan tekanan injector lebih tinggi.

Lalu yang berikut ini sulit diterapkan di motor. Disebut bahwa cara lain untuk mengurangi panas adalah dengan membuang lebih banyak sisa pembakaran.

Dicontohkan mesin dengan kompresi 10:1 mempunyai sisa pembakaran dengan suhu 750° C. Bila suhu udara luar adalah 25°C, maka bila di ruang bakar tersisa 10% gas buang, maka suhu akhir gas dalam ruang bakar adalah 70°C. Pada puncak kompresi, suhu bisa naik 160° C. Jadi mengurangi gas buang di ruang bakar adalah hal yang sangat penting.

Pengurangan gas buang di ruang bakar dari 8% menjadi 4% memungkinkan peningkatan kompresi mesin dari 11:1 menjadi 14:1 tanpa menaikkan suhu ruang bakar.

Cara yang ditempuh Mazda untuk mengurangi gas buang di ruang bakar adalah dengan memanfaatkan knalpot model 4-2-1:

Knalpot dibuat lebih panjang sehingga gas buang bisa ada kesempatan keluar dari ruang bakar menuju silinder lain tapi nggak sempat sampai masuk (kecuali rpm sangat rendah).

Soal ciri, akan dibahas berikutnya.