Analisis Data Log MegaSquirt

Tanya:

"Apakah turbo RHB32 terlalu besar untuk mesin Tiger gw yang 200cc? Perlukah diganti dengan RHB31 yang lebih kecil?"

Jawab: 

"Semua tergantung dari target boost, horsepower, target RPM untuk mulai boost dan banyak variabel lainnya"

Penjabaran:

Dari file datalog aplikasi Shadow Dash MS untuk mesin Tiger gw yang sudah aktif turbonya, ini sebagian kecil hasil capture-nya setelah filenya dibuka dengan aplikasi Excel di PC.

Bisa dilihat di atas bahwa data log berisikan seluruh parameter yang mempengaruhi kinerja mesin. Kalau sudah tahu begini, data log bisa menjadi alat yang cukup powerful untuk analisis kinerja mesin dan efektifitas dari hasil tuning kita. Untuk judul-judul kolom yang ada di atas, berikut keterangannya:

- Time: berfungsi sebagai time stamp alias untuk patokan waktu dari data log

- SecL: sama aja dengan Time.. intinya untuk memudahkan kita melihat kapan suatu kejadian terjadi dari sebuah data log

- RPM/100 adalah besarnya RPM mesin dibagi 100. Kok dibagi 100? Supaya mempermudah kita karena biasanya kita tidak perlu tahu RPM mesin secara presisi. Contohnya, pentingkah untuk tahu apakah mesin sedang langsam di 920 atau 930 RPM? Ga terlalu penting kan? Yang penting mesin bisa langsam di sekitar 900 RPM sudah cukup. 920 ataupun 930, kalau dibagi dengan 100, hasilnya tetap 9 kan?

- MAP atau Manifold Absolute Pressure adalah nilai tekanan udara di dalam intake dengan satuan kPa.

- TP atau Throttle Position adalah besaran bukaan derajat skep gas.

- O2 adalah hasil pembacaan dari output sensor oksigen yang menunjukkan seberapa rasio campuran bensin dan udara yang diinjeksikan ke mesin (Air to Fuel Ratio atau AFR)

- MAT atau Manifold Air Temperature adalah suhu udara di dalam intake dalam Celcius

- CLT atau Coolant Temperature adalah suhu cairan pendingin. Kalau kasus gw adalah suhu oli mesin karena Tiger gw ga ada radiator.

- Engine Bits adalah status mesin saat ini. Contohnya bit 1 berarti mesin sedang berputar normal. Contoh lain bit 17 berarti sedang dalam kondisi akselerasi, bit 33 berarti sedang dalam kondisi deselerasi (angkat gas). Gunanya untuk memastikan kita tidak menganalisa dalam kondisi mesin yang salah. Misalnya kita mau analisis AFR saat sedang akselerasi. Kita harus memastikan kita hanya menganalisis AFR tersebut saat engine bitnya menunjukkan nilai 17.

- dan masih banyak parameter lain dari data log ini yang kalau dijelasin satu-satu bisa bikin kerjaan utama gw ga kelar-kelar..

Dari data log di atas, gw bikin grafik sebagai berikut pakai Pivot Chart Excel khusus untuk parameter RPM/100 dan MAP aja.. Kenapa? Karena gw cuma pengen analisis boost turbo aja..

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan di sini:

Pertama, gw sempat mematikan mesinnya supaya bisa tahu nilai tekanan atmosfir lingkungan. Cek di bagian kiri grafiknya saat RPM = 0 (grafik garis merah menunjukkan nilai nol). Bisa terlihat bahwa bacaan MAP stabil di 99 kPa (grafik garis biru). Nilai tersebut adalah tekanan atmosfir lingkungan.

Kedua, ternyata turbo gw sudah sukses bisa ngeboost. Tahu dari mana? Cari garis grafik MAP yang nilainya di atas tekanan atmosfir lingkungan yang 99 kPa. Kita sudah tahu bahwa nilai bacaan MAP tidak mungkin lebih tinggi dari  atmosfir kecuali turbonya sedang ngeboost. Ada ga garis grafik MAP gw yang nilainya di atas 99 kPa? Ada kan? berarti turbonya sukses ngeboost..

Ketiga, ternyata turbo gw mulai ngeboost di sekitar 5500 RPM. Cek bacaan MAP saat mulai melebihi 99 kPa, tarik garis lurus ke bawah dan cek nilai RPM mesinnya, sekitar 5500 RPM kan?

Kalau bicara apakah turbo gw sudah berfungsi, jawabannya sudah.. Masalahnya, apakah berfungsi dengan efisien? Coba cek lagi grafik di atas.. Nilai MAP saat RPM gw hampir 8000 RPM hanya sekitar 115 kPa atau dengan kata lain turbo gw baru ngeboost sekitar 0.15 Bar. Gw ragu apakah turbonya bisa mencapai 150 kPa atau 0.5 Bar walaupun putaran mesinnya gw naikin sampai 10000 RPM alias red line untuk mesin standar Tiger. Kasus ini namanya turbo lag yang terlalu besar.. Apa obatnya? Sebelum mengklaim bahwa turbo yang gw pakai terlalu besar (cek pertanyaan awal di posting gw ini), gw perlu pastikan dulu bahwa memang tidak ada masalah di sistem turbo gw. Turbo lag bisa dikurangi asal memang tidak ada boost leak alias kebocoran udara di salah satu jalur turbo dan jalur knalpotnya benar-benar bebas hambatan. Jadi.. PR gw berikutnya adalah ngecek apakah ada boost leak. Kalau tidak ada leak, gw akan coba untuk ngelepas knalpot gw seluruhnya supaya memastikan gas buangnya lebih plong.. Kalau lagnya berkurang, berarti knalpot gw terlalu restriktif alias terlalu menghambat. Kalau turbo lag-nya masih terlalu besar walaupun sudah lepas knalpot, berarti RHB32 memang terlalu besar untuk mesin Tiger gw..

Ini cuma contoh seberapa hebatnya data log. Kita bisa mencari anomali atau keanehan kinerja mesin dari situ. Semuanya cuma tergantung dari daya analisis dan imajinasi kita. Makanya, kalau disuruh pilih antara sistem injeksi atau karbu, gw pasti pilih injeksi terutama standalone yang bisa data log. Kenapa? Karena bakal lebih mudah untuk troubleshooting di mesin yang data pendukungnya lengkap..

Turbo Part 3: Upgrade Sensor

Salah satu bagian penting yang bikin gw ga bisa begitu aja ngeboost mesin gw adalah di bagian ECU-nya sendiri, terutama di sensor Manifold Absolute Pressure (MAP). Buat yang ngikutin post gw yang ini, bakal paham kalau Vixion sudah punya MAP sensor bawaan di dalam modul MAQSnya. Kalau Yamaha sih nyebutnya IAPS alias Intake Air Pressure Sensor. Output MAP sensor Vixion adalah 20 - 101.32 kPa. Dari range output ini udah jelas kalau sensor bawaan Vixion ini tidak bisa membaca boost. Contohnya kalau kita bicara turbo yang ngeboost 0.5 Bar berarti tekanan di dalam manifoldnya naik menjadi sekitar 150 kPa, jelas kan angka ini jauh di atas range output MAP sensor Vixion?

Tekanan udara di dalam intake adalah salah satu parameter utama untuk menentukan jumlah bensin yang diinjeksikan. Untuk gampangnya, coba liat contoh Fuel Map di ECU Megasquirt yang disebut VE Table.

Biasanya saat langsam, tekanan udara di dalam intake berkisar 20-30 kPa (tergantung mesin sih, tapi kita ambil contoh aja ya..). Kalau langsamnya di sekitar 800 RPM, kita cek di VE Table saat tekanan intake 25 kP amaka nilai VE-nya adalah 13%. Nilai VE ini adalah patokan atau acuan waktu injeksi yang kita tentukan dulu di awal, misalnya kita set VE 100% = 10milisekon (ms). Jangan lupa, semakin lama waktu buka injektor, semakin banyak bensin yang disemprot ke mesin. Mengacu pada contoh di atas, berarti waktu buka injector saat langsam adalah 13% x 10ms = 1.3 ms.

Katakanlah kemudian kita jalankan mesinnya dengan kecepatan sedang hingga tekanan udara di intake naik ke 60 kPa dengan putaran mesin sekitar 3000 RPM. Dari tabel yang sama, nilai VE acuannya menjadi 69%. Hal ini berarti waktu buka injector menjadi 69% x 10ms = 6.9 ms. Jelas kan kenapa konsumsi bensin paling irit adalah saat langsam? Sebenernya yang paling irit sih saat putaran mesin 0 RPM alias dimatiin..

VE Table di atas juga nunjukin kalau mesin yang dipakai adalah non-turbo alias NA. Kenapa? Lihat nilai kPa max-nya di kolom kiri yang mentok di 100 kPa. Sudah gw sebut di atas, tekanan turbo 0.5 Bar aja berarti nilainya berkisar 150 kPa, jauh di atas 100 kPa. Mudah2an cukup jelas ya penjelasan gw kenapa MAP sensor Vixion ga bisa dipakai untuk turbo?

Solusi satu-satunya supaya ECU gw bisa ngebaca tekanan turbo adalah ganti MAP sensor. Kebetulan gw masih nyimpen MAP sensor bawaan Megasquirt yang tipe MPX4250. MAP sensor ini bisa membaca tekanan turbo hingga maksimal 2.5 Bar atau 350 kPa. Gw sendiri cuma berencana ngeboost sesuai actuator wastegate standar yang palingan cuma 0.5 Bar.. Jadi udah cukup tuh MPX4250 untuk aplikasi gw.

Proses ubahannya simpel, nyadap jalur MAP sensor aslinya dan digantikan dengan MPX4250.. Kira-kira gini ilustrasinya..

Ada tiga kabel yang perlu "dirusak" yaitu warna Biru (L), Pink/Putih (P/W) dan Hitam/Biru (B/L). Biru adalah tegangan 5V untuk acuan sensor, Pink/Putih adalah kabel output MAP sensor bawaan Vixion dan Hitam/Biru adalah ground sensor. Biru dan Hitam/Biru perlu dicabang untuk suplai ke MPX4250 sedangkan Pink/Putih perlu diputus untuk dialihkan ke output MPX4250. Berikut gambar-gambar prosesnya..

Pertama, si MPX4250 gw solder ke jack stereo 3.5mm..

Soket female pasangannya gw sambungin ke kabel sensor asli sesuai ilustrasi di atas.

Rapihin dan tutup pakai isolasi hitam, colokin si MPX4250 trus sambungin selang vakum dari intake ke MAP sensornya.

Selanjutnya masalah ngubah settingan ECU. Berhubung gw sebelumnya pakai Alpha-N (yang berarti waktu injeksi cuma ditentuin oleh derajat bukaan skep), sekarang gw harus pakai Hybrid Alpha-N (yang berarti waktu injeksi ditentuin oleh derajat bukaan skep DAN tekanan intake). Akibatnya, fuel map gw harus dituning ulang..

Berhubung sekarang ECU gw udah bisa ngebaca boost turbo, gw pede bisa nyambungin charge pipe turbonya ke throttle body tanpa khawatir ECUnya error di tengah jalan. Cuma modal permisi sama om Maman buat ngobrak-abrik bengkelnya nyari selang radiator bekas untuk karet sambungan dan klem 2 biji.. Jadi sekarang gw udah ngeboost mesin gw meskipun belum berani RPM tinggi karena takut injectornya tekor.

Tugas gw berikutnya tinggal upgrade injector dan pasang blow off valve supaya ada suara cuss-nya.. Gw udah tanya-tanya tapi sepertinya lagi abis stok. Yg gw cari injector MAXTREME warna Pink yang 12 lubang. Setau gw tipe ini flow ratenya paling besar, 50% lebih besar dari flowrate injector Vixion yang katanya 125 cc/menit. Kalau ada yang punya, kabarin gw ya..

Eh iya, satu lagi.. Dapat bonus dari om Maman buat kerjaan bikin wiring Jimny.. Nih dikasih Pivot Turbo Timer ama dia.. Haha lumayan. Ternyata dia tertarik juga liat motor turbo gw.. Kondisi si turbo timer perlu gw servis sih tapi mudah2an bisa gw hidupin deh.

Turbo Part 2: Jalur Oli

Bagian ini ngebahas tentang pembuatan jalur oli masuk dan buang turbonya.. kalo orang "londo" nyebutnya oil supply & oil drain line.

Sebenernya pembuatan jalur oli ini harus bareng dengan saat turbonya naik ke mesin supaya turbonya ga kerja tanpa ada oli.. Kalo kasus gw, gw langsung bikin jalur oli di hari berikutnya setelah turbo naik. Sebelumnya gw jalanin motornya dengan keadaan wastegate turbo dipaksa ngebuka terus supaya putaran turbonya minimum.

Sebelumnya gw udah beli bak kopling Tiger bekas untuk dirombak, makanya buat yang teliti pasti liat kalo bak kopling gw warnanya belang. Untuk jalur oli masuk, prinsipnya sama dengan pembuatan jalur oil cooler. Jadi harus nyadap jalur oli yang ada tekanannya. Kebetulan gw ambilnya dari jalur yang mau naik ke noken as.

 

 

Dinding bak koplingnya lumayan tipis jadi jangan dibuat drat untuk baut nepel. Gw ngencengin baut nepelnya pakai mur tipis dari balik dindingnya. Masih cukup kok tempatnya untuk diselipin mur. Untuk jalur keluar dari bak gw pakai nepel banjo yang dijepit ring tembaga atas bawah.. Itupun masih bocor jadi akhirnya gw bantu tutup pakai lem plastic steel. Lho, jadi permanen dong? Iya.. makanya gw simpen bak kopling aslinya kalo nanti gw bosen pake turbo. Cek gambar di bawah, jalur oli masuknya pakai selang biru (bisa diklik  kok gambarnya supaya lebih jelas). Gw pake selang 1/4 inch dari bekas selang kompresor udara. Yang jelas pastiin selangnya tahan suhu tinggi supaya ga gampang bocor. Oh iya, gw harus ngegeser tali koplingnya sedikit. Kalo ngga, bakal nabrak baut nipel olinya. Gampang kok, cuma bikin braket pemegang talinya yang panjangan pake besi pelat. Oh iya, mumpung sekalian buka bak kopling, cek sekalian kondisi kampas kopling. Gw akhirnya ganti kampas dan ganjal per koplingnya pakai ring yang dibuat dari per kopling bekas motor Ninja. Jangan sampai nanti motornya lari di tempat gara-gara kegedean torsi dari turbo..

Untuk jalur masuk di turbo, gw pake baut nepel M8x1.25, banjo dan ring tembaga sepasang atas-bawah.

Untuk jalur pembuangan oli dari turbo, gw las pipa alumunium di bagian bawah bak koplingnya. Jangan terlalu rendah posisi pipanya. Usahain masih di atas permukaan oli di karter. Jangan terlalu banyak tekukan dan jalur buangnya harus langsung dari turbo ke karter. Jangan ada bagian jalur yang naik-turun sehingga nampung oli. Kenapa? Karena pembuangan oli dari turbo itu cuma ngandelin gravitasi alias ga ada tekanannya. Kalo pembuangan olinya ga lancar, olinya bakal numpuk di turbo trus meresap keluar dari sil trus akhirnya kebakar di knalpot. Kalo sering nemuin asap putih pas langsam, biasanya itu salah satu ciri jalur buang yang kurang lancar.

Bedanya jalur oil cooler dan jalur oli untuk turbo cuma di bagian pembuangannya. Kalo oil cooler biasanya dibalikin lagi ke jalur yang bertekanan setelah sebelumnya dibuntuin dan ditap untuk jalur keluarnya ke oil cooler. Jadi seluruh jalur oil cooler itu ada tekanannya. Kalo di turbo, bagian yang bertekanan cuma pas jalur masuk.. jalur pembuangannya tidak ada tekanan jadi harus diarahin balik ke karter.

Ini hasil akhirnya..

Wuih, jadi udah kenceng mesinnya? Beloom.. sekarang tinggal bagian gw: ngubah ECU-nya supaya bisa baca tekanan turbo dan ganti injektor yang gedean..

Turbo Part 1: Jalur Knalpot & Intake

Akhirnya nemu juga tukang knalpot yang mumpuni di Bandar Lampung.. Butuh waktu seharian dari pagi sampe sore buat bikin jalur knalpot dan intake ini yang kerennya disebut exhaust manifold dan charge pipe. Penempatan turbonya sesuai dengan rencana awal gw.

Sebelum ke tukang knalpot ini, gw udah bikin dulu flange (alias "plenes" kalo menurut lidah orang lokal) untuk jalur exhaust turbonya di tukang bubut. Sori ga ada foto flange-nya tersendiri tapi kalo udah liat turbonya pasti paham deh maksud gw. Sebenernya flange ini bisa dibikin juga di tukang knalpotnya kalo alat dan bahannya lengkap. Yang jelas minimal pake pelat 6mm deh biar mantep.

Ga banyak yang bisa diceritain tentang prosesnya.. Pertama bikin dulu jalur exhaust dari blok ke turbo. Usahain sependek mungkin dan jangan banyak tekukan biar kecepatan gas buangnya semaksimal mungkin sebelum sampai ke turbo. Tujuannya supaya meminimalisir turbo lag.

Setelah itu jalurnya dilas ke flange pertama. Nah, kalo udah sampai sini, mulai dipikirin deh buat bikin braket penyangga alias penguat supaya pipanya ga gampang patah gara-gara menopang berat turbo..

Setelah yakin turbonya duduk dengan manis dan mantap, lanjut ke jalur buang dari turbonya. Untuk jalur buang ini, sama aja prinsipnya: jangan banyak tekukan. Usahain diameternya semaksimal mungkin supaya gasnya lancar. Buat yang pakai peredam, pertimbangin untuk dibuang atau diganti peredam yang free flow supaya makin lancar. Tanpa peredam juga ga masalah kok.. Turbonya bakal meredam suara knalpotnya jadi ga terlalu bising.

Terakhir, bikin jalur intake alias charge pipe dari turbo ke throttle body. Lebih bagus lagi kalo bisa pasang intercooler di jalur ini tapi berhubung lagi "irit", gw ga pake intercooler. Mudah-mudahan ga ngelitik deh. Yang jelas, gw harus pastiin bahwa udara yang masuk ke turbo diusahakan sedingin mungkin (alias filter udaranya jauh dari sumber panas kayak blok mesin atau knalpot).

Untuk sekarang ini, jalur intakenya belum gw sambung ke throttle body karena emang gw perlu modif ECU-nya lagi supaya bisa baca tekanan udara dari turbo. Selesai tahap ini jangan kegatolan ngegeber mesinnya dulu. Kenapa? Karena turbonya belum ada jalur oli cuy.. Kita harus minimalisir putaran kipas turbonya supaya jangan sampai bearing-nya aus duluan sebelum kita bikin jalur oli. Jangan lupa wastegatenya dicabut dulu aja supaya gas buangnya langsung kebuang tanpa muterin turbinnya.

Keong Racun

Eh ada kiriman dateng..

Wew.. isinya keong racun. Kalo kata yang jual sih donat J.Co soalnya ukurannya ga beda jauh. Ini turbo IHI RHB32.. Biasanya nempel di mesin mobil 600-1000cc.. tapi kali ini gw bakal puter otak gimana caranya keong ini bisa bersin di mesin gw. cusss.. cusss..

Bongkar dulu untuk cek sirip kipas dan tanda-tanda kebocoran sekaligus di-clocking. Sepertinya sih kondisinya siap geberr..

Kira-kira penempatannya begini nanti..

Charge pipe-nya bakal meliuk-liuk kayak ular supaya ga nyenggol engkol selah dan kudu belok tajam supaya ketemu sama moncong throttle body-nya.

Tampak depan.. sengaja sisi pembuangannya ngarah ke depan supaya ga ngerombak knalpotnya banyak-banyak.

Sekarang lagi kesulitan nyari tukang knalpot yang bisa bikin jalur knalpot dan intakenya.. Sebenernya gw rada ragu pake RHB32.. Harusnya RHB31 dan itupun gw rasa lag-nya masih gede. Ya udah deh gapapa daripada ga ada..

Ngiler

Ada yang mau beliin? :P