MUNGKIN ramai penunggang perasan, selain sesaran enjin, strip stiker pada motosikal, terutama kapcai turut menyimpan rahsia ciri istimewa jentera itu.
Misalnya, kapcai hari ini gemar menyebut terma teknologi atau ciri khas model tersebut seperti jenis enjin (contoh: 4-lejang, DOHC), transmisi (contoh: 5 atau 6 kelajuan) dan suntikan bahan api (contoh: Fi atau PGM-Fi). Namun, jika anda pemilik atau peminat Yamaha LC135 yang pernah popular suatu masa lalu, pasti perasan bahagian sisi depan kapcai tersebut tertera label ‘4-VALVE’, atau 4 injap.
Apakah istimewa kapcai dengan 4-valve berbanding kapcai lain sezaman yang menggunakan sistem 2-valve? Ikuti penerangan di bawah.
* Istilah ‘4-valve’ dan ‘2-Valve’ akan dikekalkan menggantikan ‘injap’ bagi memudahkan pemahaman artikel. Harap maklum.
ASAS GERAK KERJA INJAP
Sebelum huraian lebih lanjut, lebih afdal kita memahami bagaimana sesebuah injap berfungsi dalam sistem gerak kerja enjin. Mana-mana enjin pembakaran memerlukan campuran udara dan bahan api (seperti petrol atau diesel) yang perlu dibakar secara efisien bagi menghasilkan kuasa dikehendaki, dan pada masa sama menjaga tahap penjimatan bahan api.
Valve, atau injap, pada enjin 4-lejang membenarkan campuran udara dan bahan api memasuki kebuk pembakaran dalam keadaan terkawal menerusi port masukan (intake). Secara asas, kadar aliran udara yang lebih baik atau lebih banyak membenarkan enjin membakar lebih efisien dan menghasilkan lebih kuasa.
Apabila ada masukan, pasti ada keluar. Jadi bukan saja masukan, bahagian keluaran atau ekzos turut mempunyai injap yang mengawal aliran gas keluar. Jadi, apabila disebut 4-Valve, itu bermakna ada 2 injap masukan, dan 2 injap keluaran. Begitu juga 2-Valve, ada 1 injap saja, masing-masing untuk masukan dan keluaran.
2-VALVE VS 4-VALVE
Umum mengetahui enjin DOHC lebih berkuasa daripada SOHC. Antara faktor utama kelebihan DOHC ialah bilangan injap yang boleh digunakan dalam konfigurasi rangkaian injap tersebut seperti pernah kami terangkan sebelum ini. Baca bawah:
BACA >>> SOHC atau DOHC? Enjin Mana Satu Lebih Bagus? Kenali Istilah, Fungsi dan Perbandingan
Bagaimanapun, seperti dinyatakan dalam artikel lalu, konfigurasi SOHC masa kini juga mampu menampung 4 injap walaupun lebih rumit berbanding DOHC yang memang direka untuk menampung lebih banyak injap. Apakah penambaikan penting yang boleh didapati menerusi penggunaan 4 injap berbanding 2 injap?
Jawapannya: KADAR ALIRAN UDARA!
Sebelum wujud sistem berbilang injap (atau disebut multivalve), untuk setiap liang masukan atau keluaran, kadar aliran campuran bahan api-udara ataupun ekzos boleh ditingkatkan dengan menggunakan port lebih besar, seiring penambahbaikan kualiti pembuatan blok enjin. Namun, ada 2 masalah utama dalam implementasi tersebut:
- Saiz permukaan maksimum port injap dihadkan saiz permukaan silinder piston. Dengan teknologi pembuatan yang baik, saiz injap kebiasaannya ditetapkan semaksimum mungkin dengan meninggalkan sedikit ruang saja untuk ditingkatkan lagi.
- Permukaan port injap yang besar boleh memberi efek negatif kepada aliran bendalir akibat kekurangan tekanan; bayangkan anda menyembur air dengan paip besar vs paip kecil, aliran paip kecil lebih deras.
Jadi, bagi meningkatkan kadar aliran tanpa had di atas, rekaan berbilang injap diperkenalkan. Ini lebih mudah dibuktikan dengan gambarajah dan formula keluasan permukaan silinder, 2πRH seperti ditunjukkan di bawah.
Pada sebelah kiri menunjukkan enjin 2 injap dengan saiz permukaan piston membenarkan satu injap tunggal dengan jejari sebesar 22R. Di sebelah kanan pula, menggunakan 2 injap pada setiap port masukan dan keluaran, tetapi dengan jejari sedikit lebih kecil, iaitu 15R.
Bagi mendapatkan keluasan permukaan injap, ukuran tinggi bukaan injap (H) juga perlu diambil kira. Bagaimanapun, bagi memudahkan perbandingan, kita gunakan nilai H yang sama.
Jadi, berdasarkan maklumat di atas:
- Keluasan permukaan bukaan injap sistem 2-Valve ialah 2π22RH = 44πRH
- Keluasan permukaan bukaan injap sistem 4-Valve ialah 2π15RH + 2π15RH = 60πRH
Seperti dilihat, kapasiti masukan meningkat 36 peratus (60/44) apabila menggunakan 2 injap lebih kecil berbanding satu injap besar. Memandangkan nilai keluasan permukaan turut diguna pakai dalam pengiraan kadar aliran bendalir, jadi anda boleh jangka aliran masukan/keluaran untuk enjin 4-Valve tentu lebih deras daripada aliran enjin 2-Valve.
Dari segi mekanikal, penggunaan injap lebih kecil bermakna lebih ringan, membolehkan enjin dengan konfigurasi 4-Valve mencapai rev (RPM) lebih tinggi daripada enjin 2-Valve, sekali gus menghasilkan lebih banyak kuasa. Selain itu, saiz injap lebih kecil mengurangkan tekanan terhadap komponen lain seperti spring injap, aci sesondol (camshaft) dan lain-lain, meningkatkan lagi reliabiliti sesebuah enjin.
PERBANDINGAN KUASA MOTOSIKAL: 4-VALVE VS 2-VALVE
Kelebihan enjin 4-Valve dapat dibuktikan apabila membandingkan kuasa maksimum yang mampu dicapai motosikal jenis itu dan motosikal 2-Valve. Bagi mengimbangkan perbandingan, nilai kuasa per sesaran digunakan sebagai rujukan.
DOHC 4-Valve
- Honda RS150R – 15.4hp, 150cc – 0.10hp/cc
- Suzuki FX125 – 13.3hp, 125cc – 0.106hp/cc
SOHC 4-Valve
- Yamaha LC135 (2nd gen) – 12.3hp, 135cc – 0.09hp/cc
- Yamaha Y15ZR – 15.2hp, 150cc – 0.10hp/cc
SOHC 2-Valve
- Yamaha Lagenda 115z – 9.9hp, 115cc – 0.086hp/cc
- Honda EX5 (2018) – 8.4hp, 110cc – 0.076hp/cc
- Honda Wave 125 – 9.96hp, 125cc – 0.08hp/cc
Tidak sukar melihat, rata-rata enjin 2-Valve cuma menghasilkan kuasa sekitar 0.08hp/cc berbanding enjin 4-Valve yang mampu mencapai sekitar 0.10hp/cc atau lebih. Ini menunjukkan enjin dengan lebih banyak injap aka valve lebih efisien dalam menghasilkan kuasa.
KEKURANGAN SISTEM 4-VALVE
Antara sebab utama kenapa masih banyak lagi enjin, terutama kapcai didatangkan dalam 2-Valve ialah KOS.
Tidak kira sama ada menggunakan DOHC atau SOHC 4-Valve, kedua-dua konfigurasi itu bakal meningkatkan kos pengeluaran sesebuah motosikal, terutama dalam kelas sesaran rendah kerana harga memainkan peranan penting. Selain kos pengeluaran, enjin SOHC dengan 2-Valve secara am lebih mudah dan murah disenggara, antara ciri utama yang perlu diberi perhatian pengeluar untuk model motosikal yang menumpukan aspek penjimatan kepada pengguna.
BACA >>> #TahukahAnda: Apakah Itu Valve? Fahami Gerak Kerja dan Masalah
KESIMPULAN
Enjin 4 injap lebih berkuasa jika anda sanggup bayar lebih. Tetapi jangan pula perlekehkan motosikal enjin 2 injap. Walaupun kurang berkuasa, penjimatan ditawarkan mungkin lebih dihargai bagi kebanyakan penunggang yang cuma mahukan motosikal yang boleh diharap untuk kegunaan seharian mereka.
