Dynamometer: fungsi, jenis, dan kegunaan

Pentingnya Dynamometer untuk uji kendaraan

Sebelum saya menjelaskan penting nya dynamometer untuk uji kendaraan lebih lanjut,terlebih dahulu kita harus mengenal apa itu dynamometer?

Dynamometer merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengukur tenaga (kekuatan) & gaya puntir yang dihasilkan mesin pada kecepatan tertentu dengan tujuan mendapatkan nilai Torsi dan Horse yang dihasilkan oleh mesin pada RPM(Revolutions Per Minute) tertentu.

Lalu, apa manfaat utama penggunaan Dynamometer ?

Manfaat utama dari alat dynamometer (dyno), adalah untuk mendapatkan nilai Torsi (Torque) dan Horsepower (HP) yang dihasilkan oleh mesin pada RPM (Revolutions Per Minute) tertentu!

Mengetahui nilai Torsi dan Horsepower pada RPM tertentu sangat penting diketahui bagi para tuner dan pembalap agar tahu kondisi mesin yang digunakan.

Torsi (Torque) Torsi yang dalam bahasa Inggrisnya disebut Torque sebenarnya adalah kekuatan berputar yang diartikan pula ‘rotational force’ atau ‘angular force’. Torsi atau momen gaya adalah gaya untuk memutarkan suatu benda pada porosnya. Maka torsi bisa diibaratkan sebagai gaya putar terhadap suatu benda. Contoh penerapan torsi seperti pada saat memutar kunci untuk mengencangkan dan melepas baut, membuka-menutup tutup botol, menggenjot pedal sepeda, dan menggerakkan flywheel pada motor ruang bakar dalam mesin baik itu mobil atau sepeda motor.

Satuan Torsi adalah Newton Meter atau lbs ft (‘pound feet). Dari definisi ini, maka rumus Torsi adalah:

Torsi = F x r (F = satuan Newton, r = satuan meter)

Torsi diperlukan untuk menggerakkan benda dari posisi diam hingga bergerak. Seberapa besarnya torsi berpengaruh pada percepatan perubahan posisi kendaraan dari sebuah titik. Torsi pada ruang bakar terjadi pada saat proses langkah kompresi campuran bahan bakar dan udara kemudian diberi pengapian sehingga terjadi "magnitude ledakan" dalam ruang silinder. Hal itu kemudian mendorong piston yang sedang berada pada titik mati atas (TMA) bergerak turun, yang mana gaya turun ini menghasilkan tenaga untuk memutar poros engkol (crankshaft). Selanjutnya, disalurkan melalui transmisi dan berbagai penghubung lainnya menuju roda penggerak.

Bayangkan sebuah mobil dalam jalanan menanjak atau muatan yang berat maka beban yang dihasilkan terhadap roda dan mesin akan lebih besar karena derajat kemiringan jalan memperbesar gaya gravitasi dan drag force (gaya gesek) yang diterima oleh kendaraan. Dalam keadaan tersebut kendaraan membutuhkan nilai pijakan atau torsi yang besar. Karena piston menerapkan prinsip engkol atau kerja bolak-balik (reciprocal) yang memiliki gerak lingkar dan menyebabkan perubahan sudut vektor yang menghasilkan perbesaran perubahan gaya seiring membesarnya sudut vektor.

Horsepower (HP)

Power yang dihitung dengan satuan kW (Kilo watts) atau Horsepower (HP) mempunyai hubungan erat dengan Torsi. Horsepower (HP) atau dalam bahasa Indonesia disebut juga dengan Daya Kuda (DK), merupakan unit standard yang dihasilkan oleh James Watt (penemu mesin uap) atas kemampuan rata-rata seekor kuda untuk memutar penggilingan berradius 12 kaki (3.6576 m) sebanyak 144 kali dalam satu jam (2.4 putaran per menit). Menurut Watt kuda tersebut mampu menarik dengan gaya sebesar 180 pound. Jadi berdasar observasi Watt dihasilkan rumus:

• Power = torque x angular speed

Rumus di atas adalah rumus dasarnya. Pada engine rumusnya menjadi :

• Power = torque x 2 phi x rotational speed (RPM)

Untuk mengukur Power (kW) adalah:

• Power (kW) = torque (Nm) x 2 phi x rotational speed (RPM) / 60000

• 6000 dapat diartikan adalah 1 menit = 60 detik, dan untuk mendapatkan kW = 1000 Watt.

Sedangkan untuk mengukur Power (HP):

• Power (HP) = torque (lbs. ft) x rotational speed (RPM) / 5252

Jadi horsepower adalah kemampuan untuk mengusung beban selama periode tertentu. Kemampuan mengusung beban seberat 33.000 pounds selama 1 menit dihitung sebagai 1 dk.

Jika sebuah kendaraan berada di jalan datar, lalu kita menginjak pedal gas maksimal untuk menghasilkan kecepatan, seberapa cepat kendaraan tersebut bisa bergerak dalam hitungan detik (misal dari 0 – 60 km/j dalam 5 detik), maka di situlah penerapan besaran horsepower.

Horsepower memiliki bahasa dan singkatan di beberapa negara. Di Jerman disebut dengan Pferdestärke (PS), di Belanda diknela dengan Paardenkracht (PK), di Perancis disebut Chevaux (CH), sementara di Indonesia dikenal pula dengan Daya Kudax(DK) .

Selain hal di atas manfaat atau peran yang dimiliki oleh dynamometer diantaranya:

1.Bagi manufaktur kendaraan , digunakan untuk quality control terhadap kendaraan hasil produksinya, untuk memastikan kendaraan yang diproduksi sesuai standard yang ditentukan.

2.Bagi research & development, digunakan untuk uji coba demi menghasilkan formula terbaik dari hasil rancangan mereka, baik itu bahan bakar, modifikasi engine, maupun kendaraan mereka.

3.Bagi Distributor engine atau repair engine, digunakan untuk menguji performa atau ketahanan produk maupun untuk memastikan bahwa produk yang direpair /overhaul sudah dalam kondisi terbaik sebelum dideliver ke customer.

Tipe alat pengukuran Dynamometer

Berbagai jenis produk saat ini sudah beredar yang mampu mengukur nilai Torsi dan Horsepower, baik untuk mendapatkan hasil Torsi dan Horsepower HP pada mesin (flywheel) yang lazim disebut Engine HP, maupun untuk mendapatkan hasil Torsi dan Horsepower pada roda, yang lazim disebut On-Wheel HP.

1.EngineDynamometer

Adalah alat yang digunakan untuk mengukur Torsi dan Horsepowerpada flywheel. Pada Engine Dynamometer, poros untuk masukkan (input) ke mesin Dyno (Dynamometer) ini mengambil titik pada roda flywheel yang terambung ke kruk-as (crankshaft).

2.ChassisDynamometer

Pada tipe Chassis Dynamometer, mesin kendaraan tersambung ke transmisi, ke transfer-case dan ke axle differential. Sehingga pengetasan ini menggunakan mesin dan seluruh sasis kendaraan dalam keadaan lengkap terpasang.

Pada umumnya kategori Chassis Dynamometer dibagi menjadi ON-AXLE TORSI & HORSEPOWER dan ON-WHEEL TORSI & HORSEPOWER.

2a. Axle Dynamometer :

Pada alat pengetesan menggunakan Axle Dynamometer, Axle (As) roda kendaraan yang akan dites akan disambungkan ke alat Dyno sebagai input untuk pengetesan Torsi dan Horsepower. Untuk itu, roda kendaraan (kiri/kanan) harus dilepas, sehingga adaptor dari mesin Dynamometer dapat dipasangkan pada as roda kendaraan

2b. On-Wheel Chassis Dynamometer :

Pada alat pengetesan menggunakan On-Wheel Dynamometer, roda kendaraan yang akan dites bertumpu pada gelondong "Roller" yang terhubung ke alat Dyno sebagai input untuk pengetesan Torsi dan Horsepower. Dengan pengetesan dari roda, maka alat ini disebut sebagai On-Wheel Dyno. Hasil dyno test dari alat ini masuk dalam kategory On-Wheel Dyno Result (karena Velg dan Ban terpasang).

Dengan fungsi dan manfaat yang ada, alat Dynamometer ini dapat digunakan oleh berbagai kalangan, baik itu produsen di industri otomotif, tuner, pembalap hingga masyarakat umum.

Untuk produsen industri otomotif, Dyno test merupakan alat untuk untuk menguji produknya. Apakah ada peningkatan performa setelah produknya itu diaplikasikan pada kendaraan yang dites. Dengan demikian produknya dapat dipertanggung jawabkan.

Bagi para tuner dan pembalap, sudah tentu hasil test Dyno menjadi acuan untuk mengantisipasi performa kendaraan. Dyno test dapat mendukung proses tuning mesin. Naik-turunnya grafik Power, Torque dan AFR (perbandingan udara dan bahan bakar) digunakan untuk mengatur setting ignition timing dan fuel pada komponen mesin maupun komputer mesin (ECU). Dengan pengaturan yang detail dan baik, performa mesin menjadi sangat optimal dan efisien, sekaligus aman.

Sementara bagi masyarakat umum, khususnya penyuka modifikasi pada mesin, hasil Dyno test dapat memperlihatkan perubahan performa. Artinya, kita akan mengetahui secara pasti apakah modifikasi yang dilakukan memang tepat dan tidak menghamburkan banyak biaya.