Disain Mesin I

Seri blog Disain Mesin ini mencatat kegiatan saya dan mahasiswa2 saya merancang bangun mesin yang akan kami buat sendiri. Bahasa yang saya pakai tercampur idiom engineering Inggris karena sudah sukar buat saya mencari padanan kata Indonesianya.

Proses awal disain mesin yang saya dan 3 mahasiswa saya adalah mendisain engine top end berupa valve assembly mechanism. Proses ini dimulai 6 Mei 2019.

Kami memakai Kawasaki W800 sebagai contoh dengan tujuan menyederhanakan disain top endnya. Camshaft W800 terletak diatas cylinder, diputar oleh bevel gear shaft yang menghubungkannya dengan crankshaft yang terletak di bottom end. W800 memakai rocker arm sehingga dibutuhkan 2 shafts tambahan. Total tiga shaft ini bisa kami sederhanakan menjadi satu camshaft saja dengan memakai overhead cam.

Disain kami jadinya orisinal dengan letak intake dan exhaust valves yang sangat berbeda dengan kebanyakan mesin sepeda motor.

Saya putuskan untuk tetap memakai bevel gear shaft karena cam lobes sudah terletak diatas cylinder dan merekat di camshaft. Belum saya putuskan apakah cam lobes ini bisa terpisah dari camshaft. Mestinya bisa tapi saya perlu mencek loading di cam lobe dan tentunya stress yang dihasilkan.

Gambar CAD camshaft sudah selesai dengan empat cam lobes dan semua dimensinya. Minggu depan kami akan mulai menggambar cylinder head yang saya perkirakan akan cukup rumit karena harus mengakomodasi intake dan exhaust ports. Selain itu valve assembly, dari valve spring sampai valve lift specification, harus juga diintegrasikan.

Proses optimasi piston assembly sudah hampir selesai. Saya sudah dapatkan rumus piston power yang menditail bagaimana power ini berhubungan dengan crank angular velocity dan dynamical parameters lain seperti moments of inertia connecting road dan crank, dan juga mass mereka. Maximum power pada crank angle tertentu harus disinkronkan dengan maximum combustion power yang dihasilkan dari pembakaran bensin.

Ditail valve timing untuk sementara saya ignore karena optimasi valve timing bisa dilakukan terakhir atau bahkan setelah mesin kamu buat dan test. Berapa derajat dan selisih waktu intake dan exhaust valves tapi sudah saya hitung, jadi untuk sementara kami akan memakai hitungan lebih sederhana ini.