Motor sport 250 cc 4 silinder apa kelebihannya?

Posted on Updated on

suzuki-yoshimura-gsxr750

Rumor akan munculnya Kawasaki 250cc 4 silinder menghembuskan aura positif baru. Bagi sebagian besar rider jadi penasaran dan untuk yang tertarik ingin membeli berharap serius segera di rilis. Motor sport 250cc yang sudah beredar lama melintasi jalan-jalan di tanah air kebanyakan dengan engine dua dan single silinder. Kedua engine terbukti memiliki faktor ketahanan dan performa bisa di andalkan. Jadi tidak ada keraguan bagi ownernya selama ini.
Ada pemahaman di sini bahwa engine 4 silinder itu identik dengan motor besar. Moge pasti piston atau seher nya ada 4 seperti mobil dan kelihatan keren. Kira-kira begitulah kesannya kalau bukan 4 silinder kurang moge.
Seperti kita sudah tahu pada akhir tahun 1980 sampai pertengahan 90 an lightweight sportbike 250cc 4 silinder sempat eksis atau beredar di banyak negara. Mayoritas di kuasai oleh pabrikan Jepang seperti Kawasaki ZXR250, Honda CBR250RR, Yamaha FZR250. Kemudian pabrikan discontinued produksi dengan alasan ngak begitu jelas. Salah satunya karena regulasi batasan pada HP di kelas 250cc. Jaman itu di Jepang dan Australia penjualannya laku keras. Sekarang ini khususnya Australia kemungkinan motor-motor seken 250cc 4 silinder jadul masih meluncur di aspal bisa ditemui.
Kira-kira apa saja kelebihan motor selain faktor engine di isi 4 piston yang katanya keren itu?
Dengan 4 piston, bore lebih kecil dan stroke lebih pendek dari engine 2 dan 1 silinder berukuran CC sama. Bore x stroke :
Kawasaki ZXR250 4 silinder 49mm x 33.1 mm
Yamaha R25 2 silinder 60,0mm  x 44,1 mm
All-new CBR250RR 2 silinder 62.0 mm x 41.4 mm
Ninja 250 Mono silinder 72.0 mm x 61.2 mm
Stroke pendek masa engine bergerak resiprokal (engine reciprocating mass) lebih ringan dari engine dengan stroke panjang. Dengan stroke pendek kecepatan crankshaft mampu spin makin cepat dan mencapai rpm ultra tinggi tapi kecepatan vertikal piston dapat di perlambat. Redline sekitar 1800019000 rpm dan mean piston speed 17,6 meter/detik pada putaran 16000 rpm dan 21 meter/detik kalau di genjot maksimum 19000 rpm. Batasan kecepatan piston masih aman, kalaupun 21 m/detik sudah cukup tinggi untuk motor jalan raya tapi tidak jadi problem sejauh parts yang dipakai berkualitas prima. Juga tidak selalu engine bisa revving 13000 rpm apalagi menyentuh redline 19000 rpm di jalan umum. Putaran sangat luarbiasa mirip Motogp 800cc atau mobil Formula one pada era engine V8 – V10 cylinder 2400cc – 3000cc normally aspirated.
Selain itu karena engine sanggup spin makin tinggi mempengaruhi HP dihasilkan karena torsi puncak juga bergeser ke rpm tinggi. Kawasaki ZXR250 menyemburkan 45 hp (at the crankshaft) pada putaran 15000 rpm. All-new Honda CBR250RR 2 silinder menurut bocoran sekitar 38 hp at the crank pada putaran lebih dari 12000 rpm. Mungkin di 12250-12500 rpm karena belum ada data yang tepat.  Peak power CBR250RR berada di putaran lebih lambat beberapa ribu rpm dari engine 4 silinder.
Torsi puncak ZXR250 sebesar 24,5 Nm (18 lb-ft) tercapai pada putaran 11500 rpm sangat tinggi masuk ke zona engine balap motor WSBK 1000cc dan supersport 600cc. Torsi dipengaruhi oleh berapa besar cylinder pressure dikembangkan di dalam silinder pada saat api mulai dinyalakan (ignite) sampai pada posisi piston ATDC sekitar 14 – 20 derajat rotasi crankshaft. Makin besar combustion pressure semakin kuat torsi dimana mempengaruhi HP. Dengan itu cylinder pressure maksimum juga tercapai pada putaran yang sama dengan kurva torsi puncak yaitu 11500 rpm.
Melewati titik torsi maksimum peranan digantikan oleh kurva horsepower yang semakin bertambah naik dan memuncak di 15000 rpm. Setelah melewati putaran 15000 rpm power puncak menurun menyentuh redline. Penyebabnya dorongan torsi berkurang akibat pasokan airflow mengalami defisit atau sudah tidak lagi mampu mengisi silinder sesuai yang dibutuhkan bersamaan putaran semakin kencang. Engine jadi tercekik (choked) kekurangan pasokan airflow pada rpm maksimum.
HP berhubungan langsung dengan besarnya torsi di rentang rpm tertentu. Tanpa adanya peningkatan jumlah torsi dan naiknya rpm maka HP tidak akan pernah bertambah. Torsi adalah produk dari ukuran tekanan rata-rata dalam psi atau Brake mean effective pressure (BMEP) yang diterima piston terdorong dari TDC ke BDC pada proses langkah tenaga (power stroke). Semakin besar BMEP makin kuat torsi.
Pada dasarnya engine tidak memproduksi HP melainkan menciptakan torsi dari energi gas panas hasil pembakaran campuran udara dan bbm yang menekan permukaan piston ke bawah kemudian memutar crankshaft. Torsi adalah tenaga putar (twisting force) yang bergerak melingkar dari sumbu (axis) misalnya mengencangkan baut dengan pipa sepanjang 1 feet. Pada ujung pipa menjadi titik untuk memutar diberikan tenaga tangential (tangential force) sebesar 10 pound, maka 10 lb-ft (13.55 Nm) tenaga putar telah dikeluarkan.
HP mulai terwujud ketika energi panas yang menekan piston dan memutar crankshaft menjadi torsi itu mulai membuat motor atau mobil bergerak menempuh jarak dalam rentang waktu tertentu. Dari itu diketahui berapa besar hasil kerja (work) melibatkan tenaga (force) dan jarak (distance) tempuh dalam waktu tertentu atau rpm yang diartikan HP. Mesin dynamometer ditujukan untuk mengukur torsi engine yang disalurkan memutar drum dyno kemudian di konversi menjadi HP pada tiap rentang rpm.
HP adalah hasil hitungan antara torsi dan rpm dengan rumus : HP = torsi x rpm / 5252.
Jadi meskipun kurva torsi menurun bersamaan naiknya rpm, HP tetap bertambah sampai pada titik dimana kurva torsi benar-benar menurun drastis. Besar HP bisa tetap dipertahankan apabila kurva torsi belum menurun secara cepat. HP bergantung sepenuhnya pada jumlah torsi dan engine rpm. Kira-kira begitulah penyebaran torsi dan power.

Kawa ZX6R 2011 Dyno

Kurva torsi dan HP selalu bertemu di titik 5252 rpm. Peak torque ZXR250 di 11500 rpm mirip dengan torsi Ninja ZX-6R  supersport 600cc yang memuncak pada putaran 11800 rpm, kemudian menurun bersamaan dengan naik nya HP dan putaran mesin. HP puncak ZXR250 tercapai di 15000 rpm dan ZX-6R di 14000 rpm. Selanjutnya menurun drastis karena torsi yang juga makin melemah siknifikan akibat berkurangnya cylinder pressure. Engine jadi tercekik kekurangan pasokan airflow di rpm maksimum. HP tetap dapat dipertahankan asalkan kurva torsi belum menurun secara cepat (MotoUSA)

Engine 250cc 4 silinder short-stroke memang berkarakter happy revving. Power puncak berada pada putaran 15000 rpm, karena itu menciptakan power ouput lebih besar dari engine 250cc 2 silinder maupun 1 silinder dalam keadaan sama-sama standard pabrik untuk jalan raya (road use). Engine full race moto3 single cylinder 250cc sanggup menyemburkan sekitar 50 hp (at the wheel) pada putaran 13500 rpm.
Kemudian kata sebagian orang kelebihan dari suara 4 silinder begitu merdu seperti mobil zing – zing – zing. Boleh-boleh aja berpendapat seperti itu tapi di fahami juga bahwa engine berbeda jumlah piston punya ciri khas masing-masing. Suara mesin single atau twin cylinder sama merdu nya Bro. 
Dibalik kelebihan pasti ada kekurangan, kira-kira apa yang menjadi kekurangannya?
Seperti sudah sering dibahas ciri khas high rev engine atau “spinner”, torsi pada putaran bawah selalu tidak efektif. Powerband muncul di rpm tinggi membuat mesin gampang stall atau lemot kurang daya dorong pada putaran rendah. Perlu slip kopling dan revving ke putaran tengah dulu kalau ingin cepat akselerasi dari keadaan stop. Ini seperti yang saya baca di forum-forum motor 250cc 4 silinder luar. 
Karakter engine yang racy mirip dengan supersport Ninja ZX-6R 600cc dimana baru mulai hidup di atas putaran 8000 rpm. Bedanya ZX-6R 600cc dengan ukuran engine lebih besar menyemburkan torsi lebih kuat di rpm bawah-tengah.
Cepat nya motor berakselerasi ditentukan oleh letak torsi efektif atau transient torque, pada rpm berapa mulai muncul. Transient torque adalah dimana engine mampu membangun torsi secara cepat pada rentang rpm tertentu. Makin besar jumlah torsi pada rentang rpm di mana transient torque berada semakin cepat motor akselerasi. Biasanya high rev engine menciptakan transient torque pada putaran tengah-atas. Sebaliknya ciri khas mesin untuk jalan raya transient torque mulai muncul di rpm rendah.

Yamaha FZR250 86

1986 Yamaha FZR250 four cylinder DOHC 16 valves

Beda situasi dengan moto3 Honda NSF250R yang punya bobot sangat ringan 82 kg kering dan 152 kg full berikut rider. Torsi maksimum 27,9 Nm (20,6 lb-ft) di 10500 rpm dan  peak power 50 hp (at the wheel) tercapai di 13000 rpm. Power to weight ratio pada level istimewa motor sangat ringan. Moto3 lebih enteng 62kg dibandingkan ZXR250 empat silinder tentu tidak menemui masalah akibat kurangnya dorongan torsi pada putaran bawah-tengah. Apa lagi dalam situasi race hampir selalu buka throttle di rpm menengah-atas. Semakin ringan bobot kendaraan balap semakin cepat berakselerasi meskipun dorongan torsi efektif (transient torque) bekerja di putaran tinggi.
Engine 4 silinder mempunyai komponen lebih banyak seperti piston, connecting-rod, klep intake/ex, valve bucket, valves springs, karburator/throttle Body, pipa header dan seterusnya. Juga dimensi yang lebih lebar karena ukuran camshaft dan crankshaft lebih panjang. Demikian pula dengan cylinder head, cylinder block, upper & lower crankcase, cyl head cover. Semua itu membuat bobot engine bertambah berat karena ukuran, jumlah komponen dan parts itu. Motor 250 cc 2 silinder lebih ringan dan ramping.
Jumlah piston, connecting-rod, klep, per klep yang lebih banyak menyumbang beban friksi semakin besar. Hal itu berpengaruh terhadap konsumsi bbm. Mesin satu dan dua silinder mampu lebih irit dibandingkan 4 silinder.
Engine reciprocating mass (crankshaft, piston, conrod) seperti juga ban dan velq menimbulkan gyroscopic effect kalau berputar dengan cepat. Menahan manuver motor untuk berbelok miring atau pindah arah line. Semakin cepat semakin besar efeknya. Motor 250cc 4 silinder menghasilkan efek gyroskopik lebih besar dibandingkan engine dua dan single silinder. Dengan itu motorsport 250cc dua dan satu silinder akan lebih gesit dan cepat bermanuver misalkan pindah line atau ditekuk miring memasuki corner. Salah satu alasan mengapa moto3 menggunakan arsitektur single silinder engine.

yamaha-yzf-r3-front-view

Motor 250 cc 2 silinder inline lebih ramping dari 4 silinder inline

Karakter high rev engine diharuskan memakai material kelas wahid supaya tahan lama. Dibarengi dengan jumlah komponen dan parts yang lebih banyak dari engine dua dan satu silinder artinya ongkos produksi menjadi tinggi dan harga jual akan bertambah mahal.
Kalau nanti benar-benar kembali di rilis apakah motor 250cc 4 silinder punya value untuk dibeli mengingat zona nyaman engine ada di rpm sangat tinggi juga pertimbangan dari faktor harga?
Diserahkan kembali kepada pilihan orangnya kalau memang senang dan ingin merasakan sensasi engine 4 silinder kelas lightweight. Terlepas dari lemotnya dorongan torsi pada putaran bawah.
Riding di dalam kota atau turing menanjak ke puncak motor 250cc single dan twin cylinder akan lebih efektif dan gesit. Kecuali nanti Kawasaki merubah engine parameter dan komponen dengan maksud torsi puncak tercapai pada putaran jauh lebih rendah. Maka motor akan bersahabat ketika dibawa berkendara city riding. Hanya mau tidak mau di ikuti juga berkurangnya jumlah HP maksimum akibat rentang rpm yang terpotong. Misalnya power puncak tidak lagi di 15000 rpm, melainkan turun lebih rendah jadi 12000-13000 rpm.
Memang ada plus dan minus, ingin power besar berarti mesin harus digenjot spin ke rpm tinggi tapi secara bersamaan memberi pengaruh negatif yaitu torsi lemot di putaran bawah-tengah. Kecuali memakai sistim variable valve timing (VVT) yang sanggup menggabungkan potensi dua alam. Power linear mulai putaran bawah sampai atas seperti all-new Suzuki GSXR1000 2017. Demikian wassalam dan salam sejahtera.
 
 
Iklan

Tinggalkan Balasan

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 )

Gambar Twitter

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

Foto Facebook

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

Foto Google+

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

Connecting to %s