Assalamualaikum dan selamat sejahtera,
Diharap pembaca sekalian dalam keadaan sihat dan ceria.
Disini saya akan kongsikan serba sedikit ilmu berkenaan AIR FUEL RATIO.
Boleh dikatakan ilmu ini penting, kerana ianya berkaitan Campuran Udara dan bahan bakar (petrol) yang masuk kedalam enjin kita, sama ada cukup, kurang atau terlebih. Jika cukup, Alhamdulillah, jika kurang, merbahaya dan boleh merosakkan enjin, dan jika terlebih, kuasa yang dihasilkan oleh enjin akan kurang (drop) dan penggunaan bahan bakar pula yang meningkat.

Sebenarnya, saya begitu minat dalam ilmu Air Fuel Ratio ini, sebelum masuk ke Sekolah Teknik lagi, telah pun saya kaji bagaimana untuk untuk mencari Tuning yang sesuai untuk motor honda C70 ayah saya, habis dibuka pasang karburetor, rebore blok, potong sana sini, tune balik sampaila mesin yang ringan dapat dihasilkan dengan tuning yang baik. Sehinggalah ke hari ini pengkajian saya mengenai AIR FUEL RATIO masih belum berakhir, ada sahaja situasi baharu yang diterokai dan semuanya begitu menarik.

Perkongsian ilmu disini hanyalah dari apa yang telah saya belajar, mohon maaf terlebih dahulu kepada para Ilmuan diluar sana jika terdapat percanggahan dari sudut ilmu dengan apa yang saya faham, mohon diberi teguran dan pemahaman ilmu yang benar 🙂 .

APAKAH AIR FUEL RATIO?

Air Fuel Ratio (AFR) adalah nisbah campuran bahan api dan udara yang disalurkan oleh karburetor atau Sistem Electronic Fuel Injection (EFI) kedalam ruang pembakaran enjin. Bagi bahan bakar seperti Petrol, AFR yang paling ideal adalah 14.7 : 1 dengan erti kata lain, atau bahasa mudahnya 14.7 berat udara, 1 berat petrol (boleh rujuk Wiki untuk mengetahui bahan-bahan didalam petrol yang membuatkan ianya ideal) . Setiap bahan bakar mempunyai nisbah campuran bahan api yang berbeza, sebagai contoh :

TEST AIR FUEL RATIO

Untuk mengetahui apakah AFR yang dihasilkan oleh kenderaan kita, kita perlulah mempunyai alat yang sesuai. Diantaranya adalah Oxygen Sensor dan meter/ indicator. (samada jenis Narrowband atau Wideband)

Bagi kenderaan yang menggunakan Sistem Electronic Fuel Injection (EFI), biasanya telah tersedia Oxygen Sensor (jenis narrowband), kita hanya perlu membeli indicator/ meter yang sesuai, buat sedikit wiring dan ambil input signal dari Oxygen Sensor. Tetatpi bacaan yang terhasil dari sensor jenis Narrowband ini tidak tepat seperti mana Wideband AFR Meter yang digunakan secara meluas dalam bidang tuning kenderaan.

Contoh meter Air Fuel Ratio (AFR) Wideband

Setelah meter dipasang di atas dashboard (tempat yang senang dilihat apabila memandu), pada bacaan meter (bagi meter digital dan analog, bacaan biasanya bermula dari 10.00 hingga ke 20.00 AFR), hidupkan enjin kereta sehingga suhu enjin sampai ke paras cukup panas (biasanya kipas radiator mula pusing) dan lihat bacaan pada meter, biasanya pada keadaan enjin idle iaitu RPM 750 – 1000, bacaan pada meter adalah sekitar 14.7 Jika kita menekan pedal minyak sehingga ke 5000 RPM, AFR akan bermain disekitar ini kerana tiada load (gear tidak dimasukkan)

Masukkan gear pertama, seterusnya kedua, kenderaan bergerak dijalan yang mendatar, bukaan throttle 30% (pedal minyak ditekan dari 0% hingga 30% ,biasanya nilai AFR disekitar 14.7. ini kerana Load yang ringan dan tidak memerlukan penggunaan bahan api yang banyak.

Pada gear ketiga, keaadaan jalan mendatar tekan pedal minyak dari 0% hingga 100% , lihat bacaan pada meter AFR, biarkan kaeadaan throttle buka 100% sehingga ke redline (RPM 6500 – 9500 biasanya bagi enjin kereta) pada saat ini anda perlu behati-hati kerana pergerakan kereta makin laju, dan perlu melihat meter AFR, dan kelajuan boleh mencecah melebihi 160km/j bagi sesetengah kereta pada gear ketiga. Biasanya bacaan pada gear ketiga dari 14 – 11

Yang membezakannya adalah nilainya berubah sama ada bacaan AFR 12 pada awal RPM (1500-4000) naik ke 16 dari RPM 4000 – 6000 dan turun semula ke 12 dari RPM 6000 hingga ke redline atau pun “wave pattern” AFR yang sebaliknya belaku.

Teruskan memandu pada gear keempat, seterusnya masuk ke gear terakhir. Pada keadaan jalan mendatar, Maintain kelajuan kenderaan mengikut kebiasaan yang kita bawa, sebagai contoh maintain kelajuan 100 – 110 km/j, pedal minyak tekan sedikit sahaja (dalam 20-40%, pada saat ini apabila kita tekan pedal minyak kenderaan akan bertambah laju, lepas sedikit pedal minyak, kenderaan makin perlahan) lihat meter, kelajuan Cruising ini biasanya AFR 15-14.
Apabila keadaan jalan naik sedikit bukit, tekan pedal minyak, AFR akan menurun sehingga 13, 12. dan terus tekan pedal minyak sehingga 100% dan lihat bacaan AFR tidak jatuh bawah dari 12.5.

Baik, tamat sudah sesi melihat AFR.

Dari sini boleh dibuat kesimpulan,

# pada RPM rendah, AFR akan bermain disekitar lean hingga idle (15 – 14). Bacaan AFR lebih dari 18 pada RPM rendah adalah bahaya bagi enjin, menyebabkan enjin cepat panas, dan berlaku knocking yang boleh merosakan enjin

# pada RPM tinggi (100% throttle terbuka) AFR akan bermain disekitar 13 – 12.5. (bacaan terbaik bagi menjana power dari enjin). Bacaan dari 12 – 10 akan menyebabkan enjin kehilangan power, rasa seolah-olah spark plug mendap kerana petrol terlebih masuk, ada bunyi sedikit letupan kecil, seperti terputus-putus dari ekzos, tapi kenderaan terasa berat untuk bergerak laju (berdasarkan pengalaman sendiri). AFR 15 – 13 pada RPM tinggi boleh jadi jimat penggunaan petrol tapi kurang power, bacaan AFR 15 keatas adalah bahaya dan boleh merosakkan enjin

# pada kelajaun enjin santai (cruising) AFR bermain di sekitar 16.5-14. Penggunaan petrol akan jadi lebih jimat. Dalam pemanduan biasa dan harian, kebanyakan masa enjin berada dalam keadaan Cruising, jadi bila ditune AFR dalam nisbah yang betul, akan membantu untuk menjimatkan penggunaan petrol.

Bagi meter Air Fuel Ratio yang lebih advance, segala rekod berkaitan AFR boleh di rekod dan dimainkan semula, boleh dibuat analisis, dan memudahkan kita untuk membuat pembetulan AFR kelak. Contohnya, Innovate LM-1, LM-2, AEM dan pelbagai lagi gajet yang memudahkan kita untuk membuat kerja tuning.

*bagi enjin yang tidak diubahsuai (standard) Sistem EFI telah dilengkapi dengan Oxygen sensor, yang mana dengan sendirinya akan membuat Fuel correction bagi membantu penjimatan petrol secara selamat. Oleh itu apa dapat dibaca oleh meter AFR adalah dari BASE MAP (peta asas) yang telah disetkan oleh Jurutera pembuat kenderaan didalam Electronic Computer Unit (ECU).

Ok, itu bagi kereta yang menggunakan sistem EFI.

Bagi Sistem Karburetor, samada Kereta atau Motorsikal, terdapat cara ‘Manual’ untuk melihat samada campuran udara dan petrol cukup ataupun tidak, biarpun tiada alat seperti meter AFR, iaitu dengan melihat colour di elektrod Spark Plug.

Berikut adalah jadual berkaitan :

Rasanya telah panjang lebar saya kongsikan serba sedikit mengenai Air Fuel Ratio, mohon maaf jika terdapat percanggahan dari sudut ilmu, bukan hendak menunjuk pandai, tetapi hanya ingin berkongsi ilmu yang cetek ini. Pada topik akan datang, saya kongsikan Bagaimana untuk Tune Air Fuel Ratio ;-).