Motor karbu lebih kencang malam hari itu tidak sesuai dengan hukum fisika? Puyeng banget soal air density


Jadi ceritanya penulis itu curiga bahwa performa motor injeksi itu lebih hebat pada siang hari daripada malam hari karena akselerasi 0-100 km/jam Yamaha NMAX penulis agak kalah dengan yang diposting yang lain.
review: Adu akselerasi 0-100 kph NMAX dengan yang lain secara virtual, kecewa?

Penulis pun kemudian menguji coba sendiri, membandingkan performa motor penulis saat malam hari dengan siang hari. Diuji lagi karena bensin sudah beda, yang sekarang sudah dicampuri premium, nggak seperti sebelumnya, 100% pertamax. Dan ternyata memang beneran beda, jauh. habis magrib catatan waktunya 20 detik, sudah agak siangan 16,7 detik:

Sebelum ini juga sudah coba dan memang kalau ujinya siang catatan waktunya bisa lebih baik:

Bagi penulis hal ini biasa, injeksi lebih kencang siang hari. Hal ini juga pernah penulis alami juga di mobil Ayla. Kalau pas malam apalagi habis hujan (jalan sudah kering), tenaga mobil terasa nggak sesip bila siang hari.

Hal ini berlawanan dengan pengalaman pakai motor / mobil karbu. Dalam kondisi standar (irit), malam hari pasti lebih enak. Bila setelan dibuat tenaga paling sip di siang hari, maka kalau malam hari terasa seperti campuran bensin terlalu banyak. Kalau di gas pol malah mbrebet, harus digiring gasnya kalau mau akselerasi enak.

Penulis pun lempar opini ini ke fb. Dan ternyata banyak yang setuju. Namun jadi bikin bingung setelah ini masuk ke ranah teori.

Kita bahas yang motor karbu saja ya, karena informasi reaksi ECU terhadap perubahan keadaan itu sulit di dapat. Kalau di motor karbu itu jelas, pasokan bahan bakar itu tergantung sama bukaan gas. Mau siang atau malam, jumlah bensin yang dikucurkan ke mesin ya tetap bergantung sama rpm dan bukaan gas. Rpm sama dan bukaan gas sama, jumlah bahan bakar yang disemprotkan ke ruang bakar akan relatif sama.

Dari banyak komentar, banyak yang mengatakan bahwa malam hari itu bisa lebih kencang karena udara yang dingin membuat air density / kepadatan udara meningkat, udaranya makin padat. Karena udara makin padat, maka tenaga bertambah.

Penulis bingung juga, nggak setuju dengan pendapat itu. Karena dari banyak testimoni dan pengalaman pribadi, jelas kalau malam hari terasa seperti campuran bahan bakar makin kaya. Itu pertanda udara makin sedikit.

Penulis pun penasaran cari info. Dan ternyata memang benar bahwa malam hari itu udaranya lebih padat. Memang benar bahwa udara lebih padat itu lebih banyak oksigennya. Tapi tidak benar bahwa makin banyak oksigen itu tenaga mesin makin ok. Karena di mesin itu oksigen terlalu banyak itu justru nggak bagus. Ada rasio idealnya:

Contoh berikut akan lebih jelas. perhatikan hubungan antara kadar oksigen dan AFR:

Udara yang masuk makin banyak akan membuat AFR akan makin meningkat, makin banyak konsentrasi oksigen yang terdeteksi di gas buang karena bensinnya tidak cukup banyak untuk bisa bereaksi dengan oksigen. Jadi ada hubungan erat antara jumlah oksigen dengan AFR:

Berikut ini dijelaskan bahwa bila kepadatan udara meningkat, maka bensin harus ditambahi kalau nggak mau mesinnya rusak. Kepadatan udara akan meningkat bila suhu turun, kelembaban turun atau tekanan udara meningkat:
Explaining The Effects of Weather on Mechanical Fuel Injection

If air density increases in normally aspirated or supercharged engines with mechanical fuel injection, the amount of fuel to the engine must also be increased to compensate, otherwise you risk throwing off your air/fuel ratio and possibly causing engine damage. If the temperature decreases, the air density most likely increases. If the barometer rises, the air density most likely rises. If the humidity decreases, the air density increases.

Berikut hubungan antara kepadatan udara dengan suhu:

Hubungan antara kepadatan udara dengan tekanan:

Tekanan udara ini terpengaruh cuaca juga:
Air Pressure

Bagaimana perubahan cuaca terkait dengan perubahan tekanan?
Dari sudut pandangnya di Inggris pada tahun 1848, Pendeta Dr. Brewer menulis dalam bukunya A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar tentang hubungan tekanan dengan cuaca berikut ini:

The FALL dari (tekanan menurun) barometer
Dalam cuaca yang sangat panas, jatuhnya barometer menandakan guntur. Jika tidak, barometer yang jatuh secara tiba-tiba menandakan angin kencang.
Dalam cuaca dingin, jatuhnya barometer menandakan pencairan.
Jika cuaca basah terjadi segera setelah jatuhnya barometer, harapkan sedikit saja.
Dalam cuaca basah, jika barometer jatuh, kemungkinan besar akan basah.
Dalam cuaca cerah, jika barometer turun banyak dan tetap rendah, kemungkinan akan banyak hujan dalam beberapa hari, dan mungkin angin.
Barometer tenggelam paling rendah dari semua angin dan hujan bersama-sama; di sebelah angin itu, (kecuali angin itu adalah angin timur atau timur laut).

The RISE dari (tekanan meningkat) barometer
Di musim dingin, kenaikan barometer menandakan embun beku.
Dalam cuaca dingin, naiknya barometer menandakan salju.
Jika cuaca cerah terjadi segera setelah kenaikan barometer, harap berharap sedikit.
Dalam cuaca basah, jika merkuri naik tinggi dan tetap demikian, cuaca cerah akan terus berlanjut dalam satu atau dua hari.
Dalam cuaca basah, jika merkuri naik tiba-tiba sangat tinggi, cuaca cerah tidak akan bertahan lama.
Barometer naik tertinggi dari semua arah angin utara dan timur; untuk semua angin lainnya ia tenggelam.

Barometer UNSETTLED (tekanan tidak stabil)
Jika gerakan merkuri tidak stabil, kemungkinan cuaca tidak stabil.
Jika itu berdiri di “JAUH HUJAN” dan naik ke “BERUBAH” mengharapkan cuaca cerah kelanjutan singkat.
Jika berdiri di “FAIR” dan jatuh ke “CHANGEABLE”, perkirakan cuaca buruk.
Gerakannya ke atas menunjukkan mendekatnya cuaca cerah; gerakannya ke bawah, menunjukkan mendekatnya cuaca buruk.
Pengamatan tekanan ini juga berlaku untuk banyak lokasi lain, tetapi tidak semuanya. Badai yang terjadi di Inggris, yang terletak di dekat ujung Arus Teluk, membawa perubahan tekanan yang besar. Di Amerika Serikat, perubahan tekanan terbesar yang terkait dengan badai umumnya akan terjadi di Alaska dan separuh utara benua AS Di daerah tropis, kecuali untuk siklon tropis, hanya ada sedikit perubahan tekanan dari hari ke hari dan tidak ada aturan yang berlaku .

Tekanan udara juga terpengaruh siklus harian juga:
Diurnal pressure variation: the atmospheric tide

Hubungan antara kepadatan udara dengan suhu dan kelembaban:

Nah ini bikin bingung kan? Dijelaskan bahwa kalau udara makin dingin itu kepadatan udara makin meningkat, jadi suhu dingin malam hari atau hujan hujan itu harusnya bikin AFR motor karbu itu makin kering, makin irit, makin nggak ada tenaganya. Tapi yang banyak dialami oleh rider di Indonesia, seperti banyak komen di grup fb di motor dengan karbu itu justru tenaga makin meningkat ketika malam hari, atau motor habis dicuci, atau hujan hujan. Kok berlawanan???

Yang mungkin bisa menjelaskan itu adalah pengaruh suhu ruang bakar terhadap efisiensi pembakaran.
Mesin Mazda Skyactiv kompresi 14:1 tapi bisa pakai pertalite? Sayang nggak bisa untuk motor

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.

Menurunkan kebutuhan oktan membuat mesin lebih bertenaga, ibarat pakai bensin oktan lebih tinggi:
Does the 2019 Mazda6 Require Premium Fuel?

Jika Mazda6 2019 Anda dilengkapi dengan mesin SKYACTIV®-G 2.5T turbocharged, menggunakan bensin 87 Oktan akan menghasilkan performa mesin sebesar 227 tenaga kuda. Saat menggunakan bensin 93 Octane, performa mesin maksimal 250 tenaga kuda. Kedua oktan tersebut akan menghasilkan torsi 310 pound-feet.

Namun ini membuat penulis heran juga. Mobil penulis itu bahan bakarnya pakai premium. Dulu sebelum pro capacitor disempurnakan, mobil itu pasti kalau malam hujan hujan jadi ngelitik. Siang hari tidak pernah ngelitik. Aneh kan? Karena kan katanya ruang silinder makin dingin kebutuhan oktan menurun.

Perilaku ini justru bisa dijelaskan oleh penjelasan sebelumnya soal udara yang makin padat saat malam hari. Udara makin padat, oksigen makin banyak. Oksigen makin banyak maka AFR makin kering. AFR makin kering kebutuhan oktan bensin meningkat. Karena pakai premium, maka jadi makin mudah ngelitik.

Yang lebih bikin pusing lagi adalah ebutuhan oktan ternyata juga bergantung pada suhu, kelembaban dan tekanan udara juga:

Dari data tersebut, apa yang kita alami itu karena kita banyak yang pakai bensin yang oktannya terlalu rendah ya? Sehingga waktu suhu turun, mungkin campuran udara meningkat, AFR makin kering, tapi karena kebutuhan oktan jadi turun, maka tenaga malah nambah?

Berikut rangkuman kerumitan tersebut:

Jadi oktan bensin yang sedang dipakai dan AFR dari mesin harus diperhatikan juga. Dan tentunya suhu panas dan dingin berpengaruh pada suhu ruang bakar juga yang bisa mempengaruhi kerja busi dan suhu optimal mesin.

Suhu juga mempengaruhi tekanan ban:

For every increase of 10 degrees in temperature, your air pressure will increase by approximately 1 psi. Conversely, for every drop of 10 degrees in temperature, your air pressure will decrease by approximately 1 psi.

Ini belum bahas soal coolant dan oli yang sepertinya banyak yang pakai yang nggak layak pakai untuk siang hari di iklim tropik Indonesia. Juga masih belum menyentuh reaksinya ECU motor injeksi. Kan pasokan bahan bakar akan secara otomatis dirubah sama ECU, tapi hanya sampai tahap tertentu saja.

Berikut bukti mendinginkan udara masuk bisa meningkatkan tenaga. sepertinya pakai injeksi:

Berikut hasil pengukuran di mesin pembangkit listrik. Makin dingin makin irit:
six Wartsila 18V46 turbocharged, intercooled engines each with a capacity of 17MW.

Kelembaban meningkat efisiensi makin berkurang:

Sehingga disimpulkan kelembaban harus dikurangi dan suhu direndahkan biar makin efisien.

Berikut juga sama, dilakukan di mesin 4 tak 1 silinder 10000cc, suhu udara masuk makin rendah, pembakaran makin efisien:

Soal coolant sama oli:

Tetap puyeng.

Intinya:
1. kalau mau tenaga nambah, udara yang masuk ke mesin itu usahakan bisa dingin. Lewatkan bubbler kalau perlu, sekalian untuk mengurangi oktan.

2. Untuk bisa mendapatkan rasio udara dan bensin yang pas ketika suhu/tekanan/kelembaban berubah, mending beli alat pengukur kepadatan udara khusus daripada mengandalkan mengukur satu satu dari suhu, tekanan dan kelembaban. Yang berikut harganya sekitar 200 dolar US.

Penjelasan mengapa kok motor NMAX penulis lebih kencang siang hari di artikel berikut. Kalau motor karbu, penulis yakin malam yang lebih kencang.

9 respons untuk ‘Motor karbu lebih kencang malam hari itu tidak sesuai dengan hukum fisika? Puyeng banget soal air density

  1. Pengaruh nya bukan di udara, dan tidak semua motor karbu

    1. Peningkatan tenaga di malam hari terasa untuk motor tanpa radiator, dan mayoritas motor tanpa radiator adalah motor karbu
    2.motor tanpa radiator cenderung lebih panas dari suhu mesin ideal ketika di geber2/perjalanan jauh
    3. Output dari mesin yang lebih dingin menyebabkan efisiensi termal meningkat, power bertambah
    4. Kesimpulannya, yang terjadi bukan penambahan tenaga, tapi power mesin yang kembali normal setelah agak menurun karena mesin kepanasan

    Untuk motor radiator, kenapa kalo malam lebih lambat. Ada kemungkinan mesin belum mencapai suhu ideal

    Suka

    • Ada motor karbu yang pakai forced induction juga kan, pakai kipas? Harus ditanyakan juga ke yang punya mobil karbu yang pakai radiator. Lagipula jarang dengar ada kasus overheat di motor yang tanpa radiator. Yang sering overheat itu motor yang pakai radiator. Kebanyakan motor pakai radiator itu lemah kalau siang juga.

      Kalau yang saya rasakan sih, motor karbu lemah siang hari itu terjadi bahkan ketika mulai jalan. Langsung terasa, nggak nunggu lama. Begitu kena angin panas (masuk jalan raya) langsung drop tenaganya.

      Suka

      • Panas disini bukan overheat, tapi suhu mesin yang lebih panas mengurangi efisiensi termal, ketika setelan mesin dimaksimalkan untuk kondisi agak dingin

        Kebanyakan bengkel nyetel motor karbu itu pas mesin lebih dingin. Kadang cuma digeber gas pol beberapa kali (belum sepanas ketika dikendarai di jalan siang hari diatas 30 menit), karena kalo disetel pas mesin panas, motor karbu bakal susah di starter ketika mesin dingin.
        Karena disetel dalam kondisi agak dingin, power maksimal terjadi ketika mesin gak terlalu panas
        Tapi kalo terlalu dingin ya brebet

        Untuk motor injeksi, setelan kebanyakan ketika mesin benar2 panas, jadi power maksimal terjadi ketika mesin sudah panas ideal. Hal ini dilakukan karena sistem injeksi tetap bisa menyesuaikan untuk di starter dalam kondisi dingin
        Untuk nmax bisa dicek dengam mengubah2 setingan CO, untuk melihat pengaruh nya terhadap siang dan malam hari

        Ini hanya perkiraan saja

        Suka

        • Jadi maksudnya setelan karbu ya? Bukan soal busi, suhu ruang bakar, timing pengapian dst?

          Saya biasa nyetel sendiri. Bila dibuat tenaga ok saat siang, maka saat malam jadi mbrebet. Bila disetel ok saat malam, maka siang tidak mbrebet.

          Motor injeksi yang tenaganya ok di siang hari cuma motor2/mobil saya, sementara yang lain bilang motornya kalau siang tidak ada tenaganya.

          Suka

  2. saya udah ngerasain sendiri, naik ninja150 klo malam ngejambak tenaganya tapi sebaliknya klo siang yg panas tarikan agak loyo padahal setelan angin ga di rubah2.

    Suka

Bagaimana menurut bro?

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.