Mengenal Hubungan Kompresi dan Nilai Oktan

 

 

KOMPAS.com/Zulkifli BJ & Wikpedia

 

Perbandingan kompresi mesin dirancang sesuai dengan aplikasi dan bahan bakar yang akan digunakan

KOMPAS.com — Pertanyaan yang banyak muncul sekarang ini di antara pemakai kendaraan bermotor adalah apa akibatnya apabila menggunakan bensin premium atau beroktan lebih rendah. Pasalnya, harga bensin beroktan tinggi sekarang ini semakin cepat menguras kantong!

Sebelumnya menjawab pertanyaan tersebut, pemilik mobil dan sepeda motor ”harus” mengetahui salah satu spesifikasi mesin, yaitu perbandingan kompresi (compression ratio).

Perbandingan kompresi adalah perbandingan ruang yang tercipta di atas piston ketika berada di titik terendah atau bawah (TMB) dan tertinggi atau titik mati atas (TMA). Lihat gambar!

Tren mesin sekarang, perbandingan kompresinya makin tinggi. Malah kini ada mesin bensin dengan perbandingan kompresi 14: 7. Adapun mesin lama bisa saja 7–8 : 1. Sekarang ini kebanyakan perbandingannya 9–10,5 : 1. Mesin yang lebih canggih sekitar 11- 12. Tujuan mesin dibuat dengan perbandingan kompresi tinggi adalah untuk meningkatkan efisiensi (irit bahan bakar) dan menurunkan kadar emisi. 

Untuk membuat mesin bekerja dengan perbandingan kompresi tinggi, syarat utamanya adalah harus menggunakan bensin dengan oktan lebih tinggi. Kendati demikian, tidak semua mesin harus atau lebih baik menggunakan bensin beroktan tinggi. Mesin dengan kompresi rendah, jika diberi bensin oktan tinggi, hanya menyebabkan pemborosan uang. Tenaga mesin juga tidak naik dan tetap saja boros.

Sebenarnya para ahli yang berkecimpung di laboratorium mesin sudah mengeluarkan data hubungan antara perbandingan kompresi dan oktan bahan bakar seperti berikut. 

Perbandingan Kompresi	Kebutuhan Nilai Oktan	Efisiensi Termal % (Gas ditekan habis)
5 : 1	72	-
6 : 1	81	25
7 : 1	87	28
8 : 1	92	30
9 : 1	96	32
10 : 1	100	33
11 : 1	104	34
12 : 1	108	35

Kendati demikian, pada sebagian mesin sekarang, apalagi yang menggunakan dua busi atau busi menyala dua kali secara berurutan, penggunaan bensin beroktan lebih rendah masih bisa ditoleransi. 

Tugas oktan
Oktan dicampurkan ke dalam bensin bertugas mencegah agar jangan cepat terbakar! Lho kok gitu? Bukankah bensin yang mudah terbakar lebih oke? Tidak demikian pada mesin. Pada mesin, waktu pembakaran (pengapian) telah ditentukan berdasarkan siklus atau langkah kerja mesin.

Pembakaran terjadi ketika piston mendekati titik mati atas (TMA) pada langkah kompresi. Tidak boleh terlalu jauh atau maju atau terlambat. Apabila kemajuan, kerja mesin tidak efisien dan tenaga kurang. Sebaliknya, jika terlambat, mengakibatkan mesin menembak atau bahasa kerennya knocking.

Nah, bensin yang disedot oleh mesin (disemprotkan oleh injektor) dikompresi atau dimampatkan pada langkah kompresi sekaligus dicampur dengan udara. Pada saat inilah terjadi kenaikan suhu dan tekanan bensin di dalam. Suhu tersebutlah bisa memicu bensin bisa terbakar dengan sendirinya, yang disebut juga autoignition. Ya, terbakar sendiri alis swabakar! 

Nah, bisa dibayangkan, kalau swabakar terjadi sebelum busi memercikkan bunga api. Akan terjadi dua ledakan besar. Pertama, swabakar bensin dan kedua akibat disulut oleh busi. Kalau keseringan, dipastikan akan merusak mahkota piston, kubah kepala silinder, klep, busi dan kalau mesin modern sekarang adalah injektor (injeksi langsung). 

Apabila kedua ledakan beradu dan sering terjadi, umur mesin pendek. Mesin juga loyo, boros bensin, dan menimbulkan polusi tinggi.

Nah, untuk mencegah swabakar itu, ke dalam bensin ditambahkan oktan yang dibuat dari berbagai macam bahan (dulu timbal atau Pb). Makin tinggi nilai oktan, tambah hebat kemampuan mencegah swabakar. Waktu pengapian yang lebih dekat ke TMA membuat pembakaran lebih efisien, ledakannya lebih kuat.

Kendati demikian, masih ada berbagai faktor lain yang menentukan pemilihan oktan ini. Misalnya, suhu, putaran dan beban mesin, dan ketinggian tempat.

Pada mesin-mesin modern, terutama sistem injeksi, untuk mencegah swabakar atau menembak, dilengkapi dengan knock sensor yang bertugas memantau kerja mesin. Kalau terjadi gejala menembak, sensor akan melaporkan ke komputer, waktu pengapian dimajukan untuk mencegah gejala menembak atau swabakar!