Bagaimana Sistem Pembuangan 4-2-1 Meningkatkan Torsi Low-End pada Mesin Empat Silinder

14

Gas buang bukan sekedar limbah. Ini adalah produk sampingan pembakaran yang, jika dikelola dengan benar, sebenarnya dapat membantu mesin bernapas lebih baik. Produsen mobil mengetahui hal ini. Mereka tidak memasang komponen knalpot hanya untuk menjauhkan asap dari penumpang. Mereka menginginkan kinerja. Secara khusus, mereka menginginkan efisiensi puncak di seluruh rentang putaran. Di sinilah konfigurasi knalpot 4-2-1 berperan. Ini adalah tata letak khusus yang dirancang untuk mengoptimalkan pembersihan pada mesin empat silinder.

Memahami Tata Letak 4-2-1

Namanya memberi tahu Anda cara kerja pipa ledeng. Angka-angka tersebut mengacu pada jumlah pipa pada setiap tahap. Empat pipa berasal dari kepala silinder atau header aftermarket. Ini bergabung menjadi dua pipa. Kedua pipa tersebut kemudian digabungkan menjadi satu pipa yang menuju ke catalytic converter dan muffler.

Geometri sederhana. Tapi fisika di dalam tabung itu rumit.

Setiap sistem pembuangan memiliki satu pekerjaan. Keluarkan gas dari silinder secepat mungkin. Insinyur otomotif menyebutnya “pemulihan”. Jika dilakukan dengan benar, pembersihan akan meningkatkan efisiensi mesin secara keseluruhan. Ini membersihkan knalpot lama sehingga langkah masuk berikutnya dapat menarik udara segar dan campuran bahan bakar.

Fisika Pulsa Tekanan

Inilah mengapa waktu penting. Setiap kali mesin mencapai langkah tenaga, katup buang terbuka. Hal ini menciptakan lonjakan tekanan positif di manifold. Namun di antara lonjakan tersebut, zona tekanan negatif terbentuk. Hal ini terutama terlihat pada putaran mesin yang lebih rendah.

Jika Anda memiliki empat silinder, mereka akan menyala secara berurutan. Denyut tekanannya tumpang tindih. Jika panjang pipa salah, pulsa akan bertabrakan. Gas yang keluar dari silinder satu bisa saja bertabrakan dengan gas yang keluar dari silinder dua. Mereka ikut campur. Alirannya melambat. Mesin bekerja lebih keras untuk mengeluarkan asap.

Sundulan 4-2-1 menghindari hal ini.

Mengatur Waktu Pulsa

Desainnya bergantung pada panjang pipa.

Pipa 1 dan 4 terhubung ke silinder 1 dan 4. Silinder ini menyala bersamaan dalam siklus mesin. Pipa 2 dan 3 terhubung ke silinder 2 dan 3. Ini menyala berpasangan.

Panjang pipa dihitung sedemikian rupa sehingga pulsa buang dari silinder 1 dan 4 sampai pada titik penggabungan pertama pada waktu tertentu. Pulsa dari 2 dan 3 tiba pada waktu yang berbeda. Tujuannya agar gelombang gas tersebut saling membantu.

Ketika pulsa dari silinder 1 keluar, timbul gelombang bertekanan rendah. Pengaturan waktu pipa kedua memastikan bahwa pulsa berikutnya meneruskan gelombang itu. Ini berakselerasi keluar dari silinder daripada melawan tekanan sisa. Gas-gas tersebut menyatu dengan mulus ke dalam bagian dua pipa. Kemudian mereka mengalir ke dalam pipa tunggal. Mereka melewati konverter katalitik. Mereka keluar melalui pipa knalpot.

Aplikasi Jalanan vs. Balapan

Sistem ini umum terjadi. Anda akan menemukannya di banyak driver harian.

Ini dioptimalkan untuk berkendara umum. Ini memberikan pembersihan yang baik pada RPM rendah dan menengah. Itu berarti torsi yang lebih baik saat Anda memasuki jalan raya atau berakselerasi dari lampu lalu lintas.

Mobil balap jarang menggunakan formasi 4-2-1. Mereka lebih memilih sistem 4-1. Tata letak itu segera menggabungkan keempat pipa menjadi satu. Ini lebih ringan. Ia bekerja lebih baik pada putaran yang sangat tinggi. Ini meningkatkan kekuatan kelas atas.

Kedua sistem bertujuan untuk hal yang sama. Meningkatkan efisiensi. Yang membedakan adalah rentang putaran mesin mana yang mereka prioritaskan. Kemenangan 4-2-1 untuk berkendara jalanan. Kemenangan 4-1 untuk lintasan.

Header dan Peningkatan Performa

Menukar stock manifold dengan header 4-2-1 berkualitas adalah salah satu modifikasi paling efektif untuk mesin empat silinder.

Anda dapat mengharapkan peningkatan 10 hingga 20 tenaga kuda. Itu bukan sekadar angka dyno. Rasanya berbeda. Mesin bernafas lebih mudah.

Ada manfaat lain. Jarak tempuh bahan bakar sering kali meningkat. Mengapa? Pasalnya, mesin tidak perlu bekerja keras untuk mengeluarkan gas buang. Lebih sedikit tekanan punggung berarti lebih sedikit kehilangan parasit. Mesin beroperasi lebih efisien.

Pertanyaan Umum

Mengapa beberapa mobil memiliki empat pipa knalpot?
Visual empat pipa biasanya mengacu pada empat pintu keluar di ruang mesin, bukan pipa knalpot. Tata letaknya meningkatkan efisiensi dalam rentang putaran mesin tertentu.

Bisakah mesin empat silinder memiliki knalpot ganda?
Biasanya, kendaraan empat silinder menggunakan manifold buang tunggal. Ini dimasukkan ke dalam sistem pipa tunggal. Sistem pembuangan ganda lebih umum terjadi pada mesin enam atau delapan silinder di mana volume gas memerlukan jalur terpisah untuk mengurangi tekanan balik.

Seberapa besar perbedaan yang dihasilkan header?
Header berkualitas dapat menambah 10 hingga 20 tenaga kuda. Mereka juga dapat meningkatkan jarak tempuh bahan bakar. Keuntungan pastinya tergantung pada kondisi mesin dan penyetelannya.

Intinya

Sistem pembuangan bukan hanya sekedar penghasil kebisingan. Mereka adalah komponen kinerja. Desain 4-2-1 adalah solusi cerdas terhadap kekacauan sistem penembakan empat silinder. Ia menggunakan fisika untuk mengubah gelombang tekanan yang saling bertentangan menjadi aliran yang tersinkronisasi.

Untuk pengemudi jalanan