EFEK DARI VALVE LIFT PADA EFISIENSI MESIN

Efisiensi mesin diukur dari seberapa efisien mesin mampu menahan panas, seberapa kemampuan mesin menghisap volume campuran udara-bahan bakar, seberapa efisien mesin mampu menggerakkan semua komponen dengan gesekan minimum, dan banyak nilai-nilai efisiensi kerja lainnya untuk peningkatan performa.

Geometri bentuk, ukuran, volume sebuah porting harus menjadi catatan harian utama bagi seorang engine tuner, hingga suatu saat nantinya menemukan sebuah bentuk porting yang pas bagi dirinya sendiri. Porting mesin pabrikan dibuat untuk kepuasan power pada putaran menengah, pemakaian bahan bakar yang ekonomis, kehandalan penggunaan mesin serta daya tahan untuk jangka waktu panjang selama dalam perawatan servis.

Performa ideal adalah usaha mendekati kesempurnaan mesin dalam menghasilkan tenaga sesuai dengan pemasukan dan bagaimana mesin mengolah bahan bakar tanpa kehilangan daya pada gesekan maupun koefisien lain. Jumlah Flow dalam mesin biasa diukur dengan satuan CFM, dan setiap ketinggian tertentu dari lift klep inlet akan menghasilkan rata-rata flow yang berbeda. Airflow yang meningkat menandakan perbaikan potensi tenaga yang sebenarnya mampu dihasilkan mesin. Panjang porting dan ukuran klep juga sangat mempengaruhi Flow. Payung klep dengan diameter relatif besar, batang klep kecil, cenderung berpotensi menghasilkan flow lebih baik dibandingkan klep dengan diameter payung kecil dan batang klep lebar, disamping hal ini akan menghasilkan gesekan yang lebih besar pula dikarenakan berat massa material klep itu sendiri serta beban dinamis bagi spring valve. Namun perlu diingat, ukuran diameter klep terbatas oleh luasan permukaan piston, piston kecil akan menghalangi klep besar untuk menghasilkan flow terbaik dikarenakan ada sisi yang terhalang.

Mungkin flow ideal tidak akan dapat tercapai namun hal ini menjadi semangat untuk menemukan bentuk porting yang paling efisien. Titik penting dari sebuah porting adalah dibawah seating klep, di samping area bos klep dimana banyak flow tertahan disana. Sudut seating klep yang membulat akan mampu membantu mengurangi kehilangan air flow. Area disekitaran payung klep pada ruang bakar harus dibuat serendah mungkin agar tidak menghalangi aliran udara yang akan menyebar ke dalam silinder, karena aliran udara harus berbelok 90 derajat untuk dapat keluar dari area port dan menembus klep.
Area penting pada porting

Area penting pada porting

Source of flow loss (%) Persentasi Kehilangan Flow

1. Gesekan di dinding port 4 %
2. Tegangan aliran di perut port 2 %
3. Lekukan di dekat bos klep 11 %
4. Sisi tersembunyi dibalik bos klep 4 %
5. Lekukan untuk keluar 12 %
6. Seating 25derajat 19 %
7. Seating 30 degrees 17 %
8. Ekspansi disekitar klep 31 %

Total 100 %

Pada jalur pemasukan cylinder head 4-Tak, bentuk porting ideal menurut mesin Flowbench adalah yang membulat tanpa hambatan untuk sanggup menggiring udara jatuh dengan sudut kelokan radius yang lembut melewati klep. Pada percobaan tersebut intake valve lift terbuka 10.6 mm, lebih dari ukuran standard yang membuka 7.0 mm. Maximum exhaust lift dicoba 9.71mm dari standardnya 7.0mm. Air flow di mesin sepenuhnya dikontrol oleh valve lift. Semakin jauh klep mampu dibuka, semakin besar Flow meningkat. Ketika klep terangkat 15 % dari lebar diameter payungnya maka flow dikontrol sepenuhnya oleh klep dan sudut seating klep. Saat klep terangkat tinggi, Flow akan memuncak dan akhirnya mencapai batas maksimum volume porting. Apapun di sekitaran klep yang menghalangi saat dia terangkat akan memberi hambatan berarti bagi flow. Jika volume porting mampu mengisi silinder saat klep terangkat jauh maka bukan tidak mungkin sebuah camshaft didesain untuk mengangkat klep bahkan hingga 37 % dari diameter klep. Tujuan semua ini adalah untuk membuat klep terbuka secepat mungkin dan bertahan lama di angkatan rendah dengan stabil, ini berguna untuk menambah suplai head flow. Extra flow diperoleh dari durasi pada area Flanks pada camshaft bukan pada Puncak Lift.
Downdraught Porting

Downdraught Porting

Eksperiment menunjukkan maksimum flow justru terjadi pada angkatan klep setinggi 27 % dari diameter klep, karena kemampuan porting untuk melepaskan udara juga terbatas, jadi seberapa lama kita mampu menjaga klep terbuka di area itulah yang mampu meningkatkan potensial airflow untuk menghasilkan tenaga. Puncak lift yang tinggi membantu untuk memberi gelombang kejut aliran udara ke dalam silinder sehingga membentuk pulsa untuk hisapan selanjutnya. Saluran hisap lebih penting diperhatikan sebagaimana ruang bakar. Area pada radius 45 derajat dari klep saat berada di maximum lift harus terbebas dari halangan sejauh 65 % dari maximum lift. Area ini adalah area ekspansi pelepasan udara dari dalam porting menyusup keluar dari payung klep gelombang kompresi negatif menjadi tidak efektif apabila air flow masih terhalang dinding di sekitar klep.