Menghitung piston speed atau Menentukan batas maximal RPM/kinerja seher motor bakar

Piston sebagai benda yang bergerak memiliki batasan tertentu atau kecepatan ideal dalam satuan rpm, atau bahasa kerennya piston speed. Kecepatan ideal sebuah piston atau PS untuk mesin harian hi-performance rata-rata adalah sekitar 18m/sc.

piston speed

Piston speed adalah kecepatan maju mundur piston dalam sebuah silinder/mesin dari TMB ke TMA dan sebaliknya. Kecepatan maximum sebuah piston bisa dihitung dengan menggunakan rumus yang sudah ada, dimana bila piston speed melebihi kekuatan piston maka bisa dipastikan piston bisa jebol atau pecah bahkan. Untuk itu penting sekali mengetahui batasan rata-rata piston speed sebuah mesin sesuai kegunaannya.
Untuk menghitung piston speed bisa menggunakan persamaan berikut:

PS = (2 x stroke x rpm) / 60

PS = piston speed (m/s)

stroke = langkah piston dalam satuan meter (m)

rpm =putaran mesin per menit

Dari persamaan diatas bisa diketahui hal yang menentukan piston speed adalah panjang stroke dan rpm, semakin tinggi rpm/teriakan mesin maka semakin tinggi piston speed dan semakin panjang stroke semakin rendah puncak rpm atau batas aman piston speed, hal ini disebabkan karena pada rpm yang sama mesin dengan stroke lebih panjang memiliki piston speed yang lebih tinggi dari pada mesin yang memiliki stroke lebih pendek. Inilah salah satu hal yang menyebabkan limiter pada cdi atau ecu pada setiap motor beragam, sebagai contoh honda tiger 200cc panjang stroke dipatok 62mm sedangkan ninja 4tak 41,2mm maka pabrikan memberikan limiter yang berbeda pula pada kedua motor tersebut. Honda tiger di patok pada kisaran 9.000rpm sedangkan ninja 4tak 14.000rpm, pada rpm di atas limiter tersebut piston speed sudah melampaui 18m/s.

Oke mari coba kita hitung piston speed honda tiger pada 9000rpm
Diketahui :
stroke = 62mm (0,062 m)
Rpm   = 9000

PS = (2 x 0,062 x 9000) / 60
     = 1.116/60
     =18,6 m/s

Untuk ninjanya monggo dihitung sendiri hehehe jika hasilnya 19,2 m/s maka anda benar. Sebagai patokan batas rata-rata piston speed mesin berikut saya lampirkan data yang diolah dari berbagai sumber batas piston speed berdasarkan penggunaan mesin.

• Small industrial engine    :7 m/s
• Generator                        : 8,5 m/s
• Kereta dan truk               : 11 m/s
• Automobile (low speed)  : 14 m/s
• Automobile (mid-speed ): 16 m/s
• Automobile (Hi-speed)   : 18 m/s
• Racing (Endurance)        : 22 m/s
• Racing (Short race)         : 25 m/s
• Drag racing                     : 30 m/s

Semoga bermanfaat!.