Teori desain dan durasi Exhaust Port

Pada hal-25 s/d 29 tentang Two Stroke Performance Tuning A Graham Bell mempuyai pemikiran bahwa bagian samping dan atas desain lubang buang (exhaust port) akan menghasilkan kenaikan listrik yang besar jika di porting dengan benar.

Exhaust Port datang dalam segala bentuk dan ukuran, masing-masing jenis memiliki kelebihan dan kekurangan. Port di GAMBAR 3.7 berbentuk persegi panjang atau biasanya disebut sebagai port persegi. Ini adalah jenis yang kalian akan banyak di temukan di mesin berkinerja rendah. Ukurannya harus kecil sehingga ring piston tidak akan tertangkap di atas port dan berhenti/macet. Ada dua cara port ini dapat dimodifikasi: baik itu di perlebar pada bagian atas atau dapat di oval-kan. Kita harus berhati-hati bahwa exhaust port tidak terlalu dekat dengan lubang transfer, jika tidak akan ada kehilangan bahan bakar/campuran udara yang keluar dari knalpot. A Graham Bell melihat pemisahan 8 mm antara tiap port cukup aman, tapi kadang-kadang nilai 5 mm cukup di yakini tidak mempunyai efek resiko tinggi.

Jika jarak antara port exhaust dan transfer bemasalah, kita tidak akan memiliki pilihan lain selain memperluas exhaust port pada bagian atasnya. Jenis port ini akan memberikan daya mesin yang baik dari putaran menengah ke power maksimalnya. Alasan ini adalah bahwa ketika mesin berada pada langkah kompresi tonjolan ring piston keluar ke port sampai batas yang terbesar seperti port sedang ditutup. Namun, dengan menaikkan pusat/center port, ring seher memiliki sedikit kesempatan untuk menggantung di tepi port dan melanggar karena ujung port benar-benar mulai mendorong ring seher itu kembali ke dalam alur piston sebelum port ditutup.

Port elips atau oval adalah salah satu yang beliau suka jika jarak port-nya cocok. Ini adalah jenis yang kita akan banyak temukan di mesin kompetisi dua-stroke. Bentuk port cukup lembut pada ring seher karena menyediakan itu tidak dibuat terlalu lebar. Apa efek lebar exhaust yang berlebihan? Yah, aku tidak yakin, tetapi beliau telah menemukan bahwa port 0,71 dari diameter lubang adalah toleransi yang baik untuk road race dan mesin motorcross menggunakan cincin besi ulet (ukuran port maksimum yang aman adalah sekitar 0,65 dengan ring seher besi cor rapuh) . Beberapa tuner mengambil ukuran port sampai dengan 0,75 tapi ring, piston dan kerusakan port tidak dapat diterima.

A Graham bell memiliki ide-ide tertentu pada timing exhaust port, tetapi secara langsung mengikuti sarannya ini bisa membuat kita mempunyai banyak masalah jika tanpa konsep dan penyesuaian kita di prakteknya. Teorinya adalah bahwa mesin membutuhkan durasi knalpot tertentu untuk mencapai kecepatannya. Oleh karena itu, jika mesin diperlukan untuk membuat horse power (hp) maksimum, katakanlah 12.000 rpm, durasi knalpot yang dibutuhkan akan sama (± 1°) terlepas dari apakah mesin adalah mesin motorcross 80 cc atau 2 silinder 250 pembalap jalan. Dari pengalaman yang beliau memiliki ide yang bijaksana betapa durasi mesin khusus diperlukan (lihat Tabel 3.1). Namun, jika silinder memiliki periode transfer pendek yang terbuka daripada yang saya suka, durasi knalpot harus dikurangi, jika tidak sepeda motor akan terlalu 'ringan' untuk naik. Di sisi lain, kita dapat memilih untuk meningkatkan port transfer dan menggunakan waktu knalpot yang disarankan.

Tabel 3.1 - Durasi Exhaust Port

Kapasitas Mesin (CC)	Aplikasi	Putaran mesin (Rpm)	Durasi Exhaust (°)
2 x 62	Road Race	13500	206-208
1 x 80	Moto X	11000	196-198
1 x 80	Moto X	12000	202-204
1 x 80	Road Race	13000	205-207
1 x 100	Moto X	11200	198-200
1 x 100	Go-Kart	10800	176-178
1 x 125	Moto X	10000	190-192
1 x 125	Moto X	11000	196-198
1 x 125	Road Race	12000	202-204
1 x 125	Road Race	12500	203-205
2 x 125	Road Race	12000	202-204
4 x 125	Road Race	11500	200-202
1 x 175	Enduro	9000	184-186
1 x 175	Enduro	9000	186-188
2 x 175	Road Race	11200	198-200

Beliau sudah mengenal tuner yang telah mendisain ulang keseluruhan port knalpot atas dan ke bawah dan seluruh tempatnya, mencari lebih banyak daya atau penyebaran power yang lebih baik. Setelah berbulan-bulan kerja keras mereka tidak mencapai apa-apa, pada dasarnya itu karena durasi pengalihan terlalu pendek dan/atau ruang ekspansi itu semua salah. Meskipun mungkin tampak agak sewenang-wenang untuk memilih figur timing knalpot dan tetap berpegang pada itu, saya merasa bahwa ini adalah cara terbaik untuk melihat tuning sekitar dua-stroke. Kemudian, jika mesin tidak menunjukkan beberapa sifat yang tidak diinginkan, seperti rentang power yang sempit, saya mengubah desain perluasan ruang untuk menghasilkan karakteristik daya yang diperlukan. Apa yang saya katakan adalah bahwa ekspansi desain ruang jauh lebih penting daripada durasi exhaust port. Periode terbuka knalpot menentukan sampai batas berapa hp maksimum dan berapa kecepatan mesin akan di hasilkan. Ruang ekspansi, di sisi lain "menyesuaikan" karakteristik daya dari mesin dengan kecepatan di atas dan di bawah revs hp maksimal.

Rumus yang saya gunakan untuk menghitung durasi terbuka knalpot (dan durasi transfer) cukup lurus ke depan, tetapi jika anda banyak bekerja pada dua-stroke akan menghabiskan uang dengan baik jika anda membeli kalkulator scientic dengan fungsi ilmiah penuh untuk mempercepat perhitungan anda. Rumusnya adalah sebagai berikut:

Dimana :
T = R + L + C – E
R = Stroke di bagi 2 dalam satuan mili meter (mm)
L = Panjang stang seher dalam mm dari titik ke titik pusatnya (biasanya stroke di kalikan 2)
C = Jarak bersih (clearance) piston di TMA dari bibir atas silinder
E = Jarak bagian atas exhaust ke bibir atas silinder.

Sebagai contoh pada durasi exhaust Morvidelli 125 twin motor balap jalanan : 

R	= 20,5 mm
L 	= 87 mm
C 	= 0 mm
E	= 18,3 mm
T 	= R + L + C – E
	= ( 20,5 + 87 + 0 ) – 18,3
	= 89,3

	= (180 – cos 22553 ) x 2
	= (180 – 77 ) x 2
	= 206°