...

Performance Tuning

May 10, 2018

Memahami Performance Tuning Pada Mobil

Performance tuning  atau sering hanya disebut TUNING merupakan sebuah cara untuk meningkakan performa mesin dengan mengubah parameter kerja mesin. Pada mobil-mobil modern saat ini, Tuning berarti melakukan modifikasi pada komputer mesin atau ECU. Bahkan saat melakukan modifikasi mekanikal parameter di dalam Control unit juga harus disesuaikan.

Performance tuning sangat penting pada bidang balapan otomotif. Industri yang sangat besar- dimana perputaran uang disini mencapai $19 Milyar pertahunnya- melibatkan jutaan orang untuk berkompetisi di lintasan balap. Angka itu belum termasuk modifikasi kendaraan untuk balapan amatir atau balap liar yang jauh lebih banyak lagi.


Performance Tuning


Kebanyakan performance tuning tidak lebih dari sekedar merubah kondisi kerja mesin untuk mendapatkan hasil yang berbeda dari desain dan tujuan aslinya. Kebanyakan mesin masih memberikan ruang untuk pengembangan menyangkut tenaga mesin dan konsumsi bahan bakar jika Anda bersdia sedikit mengabaikan faktor safety  atau menggunakan bahan bakar yang berbeda dari yang standar yang digunakan mesin tersebut.

Artikel ini memberikan penjelasan mengenai performance tuning tingkat tinggi dan kompromi atau modifikasi yang harus dilakukan saat memutuskan aspek kerja mesin mana yang ingin dimodifikasi. Berikut beberapa contoh yang terkait dengan penerapan dan pencapaian yang ingin di dapat dengan melakukan performance tuning.


Setelah mengganti rear axle gear yang berbeda dari standard pada Chevrolet Silverado 2008 dengan tujuan meningkatkan kemampuan mobil menarik beban yang lebih berat, speedo meter menjadi error karena perbedaan gear ratio, perpindahan gigi transmisi (shifting) menjadi lambat dan sistem antilock braking system atau ABS menjadi tidak berfungsi. Komputer mesin atau PCM harus diprogram ulang agar speedo meter dapat berfungsi dengan baik, dan komputer transmisi juga harus diprogram ulang agar perpindahan giginya normal kembali. Setelah melakukan kalibrasi dengan benar maka mobil kembali berfungsi dengan normal.


Penggantian tipe ban dari ban musim panas ke ban musim salju pada Ford F350 tahun 2005 mengharuskan melakukan pemrograman ulang pada komputer mesin dan transmisi untuk memastikan akurasi speedometer dan perpindahan gigi transmisi yang tepat.


Saat mesin Honda Civic tahun 1995 rusak parah dan kemudian sebagai alternatif menggunakan mesin dan transmisi Honda CRV tahun 2000. Komputer bawaan mobil harus diprogram dan diseting sesuai dengan mesin yang baru.


Melakukan penyetelan perpindahan gigi transmisi, bahan bakar dan timing pengapian pada engine control unit Chevrolet Avalance membuat konsumsi bahan bakar lebih efisien. Perubahan setingan membuat konsumsi bahan bakar dari 6,5 Km/L  menjadi 7,8 Km/L sambil tetap mempertahankan emisi gas buang sesuai standard.


Setingan engine control unit bawaan pabrik  pada Nissan 240 tahun 1996 diprogram ulang agar sesuai dengan mesin dan transmisi baru yang dipasang mengganti mesin lama. Sebelum diprogram mobil seperti tidak dapat berjalan, namun setelah diprogram ulang mobil dapat berjalan seperti baru keluar dari pabrik dengan mesin yang baru.

PERINGATAN
Setiap negara mempunyai peraturan tentang emisi gas buang yang melarang melakukan perubahan yang dapat merusak, menonaktifkan dan melepaskan komponen yang terkait dengan sistem emisi gas buang.
Banyak modifikasi untuk meningkatkan performa mesin, termasuk computer tuning, melakukan perubahan sistem kerja atau melepaskan komponen sistem emisi gas buang sehingga mobil tidak layak untuk digunakan pada jalan umum.
Perhatikan peraturan yang berlaku sebelum melakukan performance tuning pada kendaraan.


Kompromi Yang Terjadi Saat Melakukan Performance Tuning 


Jika performance tuning dapat meningkatkan power mesin dan memberikan banyak sekali keuntungan, mengapa mobil-mobil yang keluar dari pabrik tidak diseting dengan setingan terbaik..??

Jawaban singkat dan sederhana....

Tidak ada setingan terbaik...Yang ada adalah kompromi tergantung apa yang ingin dicapai oleh kendaraan tersebut.

Setiap setingan akan saling mempengaruhi.

Sebagai contoh, mobil yang diseting dengan tujuan menghasilkan horse power maksimal akan mempunyai setingan yang berbeda dengan mobil yang diharapkan irit bahan bakar.

Harus ada yang dikorbankan antara emisi gas buang yang rendah, konsumsi bahan bakar dan power maksimum mesin.

Untuk dapat menghasilkan mesin dengan tenaga yang besar namun irit bahan bakar maka harus menaikkan tekanan kompresi pembakaran, yang berarti mesin akan bekerja mendekati batas aman yang dapat merusak mesin.

Tuning merupakan permainan kompromi dimana mesin diseting untuk mencapai hasil tertentu sesuai keinginan tanpa merusak mesin itu sendiri.


Sedangkan prioritas pabrikan mobil ketika mendesain sebuah mesin adalah bagaimana:
  • Mesin bekerja secara aman
  • Emisi gas buang sesuai dengan peraturan yang berlaku dan 
  • Konsumsi bahan bakar seefisien mungkin



Saat pabrikan mobil merancang mobil yang berorientasi pada performa, seperti Chevrolet Corvette, maka faktor output akan menjadi prioritas, namun itupun tetap menjaga emisi gas buang memenuhi standard yang berlaku. Setingan pabrikan biasanya membatasi mesin mencapai power maksimumnya untuk mengurangi emisi dan melindungi mesin dari kerusakan.

Jika melakukan performance tanpa melakukan modifikasi komponen mekanikal maka akan terjadi beberapa kompromi sebagai berikut:
  • Menaikkan power mesin akan membuat konsumsi bahan bakar dan emisi hydrocarbon dalam gas buang meningkat.
  • Menurunkan konsumsi bahan bakar akan menaikkan kadar gas NOx pada emisi gas buang
  • Menaikkan momen mesin berimbas pada meningkatnya tekanan pada mesin mobil dan komponen-komponennya
  • Menaikkan tekanan kompresi akan meningkatkan potensi terjadinya knocking yang dapat merusak mesin


Dari hal diatas, sebenarnya ada kemungkinan untuk menaikkan power mesin sekaligus menurunkan konsumsi bahan bakar dengan menaikkan brake mean effective pressure (BMEP).

BMEP adalah tekanan rata-rata yang diberikan ke piston selama mesin bekerja. Kompromi yang terjadi disini adalah sangat sulit menaikkan BMEP secara signifikan tanpa menaikkan tekanan maksimum cylinder selama proses pembakaran yang dapat memicu terjadinya knocking.

Ada batasan tegas pada tekanan maksimum cylinder dalam situasi tertentu berkaitan dengan kontruksi fisik mesin, bahan bakar yang digunakan dan faktor fisik dan material mesin.

Menaikkan tekanan maksimum cylinder melewati batas tertentu akan menghasilkan pembakaran diluar waktu yang ditentukan atau dikenal dengan self ignition atau knocking yang akan dapat merusak mesin dengan cepat.



ECU Tuning

Engine control unit atau ECU merupakan komputer mobil yang sering dimodifikasi saat melakukan performance tuning. Kebanyakan performance tuning didesain untuk merubah kerja fisik mesin dan seringkali membutuhkan perubahan yang sesuai pada parameter engine control unit untuk mencapai kinerja mesin yang optimal.


Kadang-kadang kalibrasi ulang ini membutuhkan modisikasi secara fisik pada engine control unit dengan melepas dan memprogram ulang Chip atau dikenal dengan sebutan chip tuning.


Pada kasus yang lain performance tuning dapat dilakukan dengan pemrograman engine control unit dengan  menggunakan protokol khusus yang yang dapat berkomunikasi dengan engine control unit tanpa melakukan modifikasi secara fisik. Hal ini disebut flash programming atau flashing.



Chip Tuning

Chip tuning merupakan metode modifikasi engine control unit yang paling lama. Kebanyakan sistem kontrol mesin yang terdahulu menggunakan chip memori ROM khusus.

Agar dapat merubah sistem kerja chip tersebut maka chip harus dilepaskan dan diprogram ulang diluar engine control unit dan kemudian dipasang lagi ke engine control unit, metode ini disebut chipping.

Para modifikator yang ingin melakukan modifikasi secara berulang-ulang pada mobil tua sering memasang soket di tempat ROM agar dapat melepas dan memasang chip dengan mudah.

Komputer pada mobil menggunakan berbagai jenis memori chip. Beberapa diantaranya hanya dapat diprogram satu kali saja, namun kebanyakan dapat dihapus dan digunakan kembali. Beberapa chip model lama memiliki "window" dan membutuhkan UV-C light (sterilizer) untuk menghapus memorinya.



EPROM Programmer

Chip tuning pada umumnya membutuhkan EPROM programmer, sebuah alat yang dapat membaca, menulis dan (jika dilengkapi) melakukan programming chip.

Saat melakukan chip tuning, pastikan programmer yang dibeli kompatibel dengan chip yang akan diprogram. Karena sejatinya tidak ada programer chip universal.


Berikut daftar EPROM programer yang cukup populer:


BURN2

BURN2

BURN2, merupakan chip basic programmer yang relatif murah (sekitar  $85) dan kompatibel dengan EPROM yang umum digunakan pada programming chip.

Programemer ini mempunyai fitur USB interface dengan open command test dan didukung dengan berbagai aplikasi tuning yang sudah mempunyai native support  (https://www.moates.net/chip-programming-c-94.html).


Willem

Willem

Willem merupakan salah satu ROM burner yang cukup popular (harga sekitar $50 sampai $100 tergantung model). Willem original menggunakan parallel port interface, namun keluaran terbaru menggunakan USB.(Lihat informasi mengenai  Willem pada Ebay atau MCUMall.com.)


Hampir semua programmer EPROM hanya suport pada chip dual in-line package (DIP). Jika komputer mobil menggunakan chip surface mount–style chip, maka dibutuhkan tambahan adapter yang sesuai. Untuk menghindari kesalahan dan memastikan adapter kompatibel dengan programmer lebih baik membeli adapter dari sumber yang sama dengan programmer. Semua adapter sebenarnya merupakan perangkat yang dapat dimodifikasi.


Gambar 13-1 memperlihatkan board adapter ROM yang dipasang pada ECU Nissan. 2 pin yang kosong pada soket 28 pin pada pojok kiri bawah telah ditambahkan pada ECU original. Beberapa penyolderan seringkali dibutuhkan untuk memodifikasi dan menambahkan board ROM seperti yang satu ini.

Gambar 13-1: ECU   S13 Nissan KA24DE dengan board adapter ROM Moates. 





ROM Emulator

Salah satu kelebihan chip tuning dibandingkan metode tuning yang lainnya adalah dapat menggunakan ROM emulator yang dapat menyimpan isi ROM dalam bentuk nonvolatile read/write memory sehingga dapat melakukan modifikasi dengan cepat pada ROM.

Dengan kemudahan melakukan perubahan atau modifikasi dengan cepat, penggunaan ROM dapat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk modifikasi mobil jika dibandingkan dengan metode  flash tuning, yang biasanya sangat lambat saat proses update.


ROM emulator umumnya menggunakan USB atau  serial connection ke PC dan software yang mengudate emulator untuk menjaga tetap sinkron dengan working image pada PC.



Berikut beberapa ROM emulator yang direkomendasikan.


Ostrich2 

Ostrich2 

Ostrich2  merupakan ROM emulator yang didesain untuk  EPROM 8-bit  mulai dari   4k (2732A) sampai 512k (4mbit 29F040) dan semua yang berada diantara  (27C128, 27C256, 27C512).

Harganya relatif murah sekitar  $185, dan mempunyai fitur USB interface dengan  open command set, serta sudah didukung berbagai aplikasi tuning  (https://www.moates.net/ostrich-20-the-new-breed-p-169.html).


RoadRunner

RoadRunner

RoadRunner merupakan ROM emulator yang ditujukan untuk EPROM 16-bit, seperti  28F200, 29F400, dan  28F800 di dalam paket PSOP44 (Lihat gambar 13-2).

Harganya juga relatif murah sekitar  $489 dan mempunyai fitur USB interface dengan  open command set, serta sudah didukung berbagai aplikasi tuning (https://www.moates.net/roadrunnerdiy-guts-kit-p-118.html).

Gambar 13-2: The RoadRunner emulator dihubungkan ke PCM Chevrolet 12200411 LS1.






OLS300 

OLS300 adalah  emulator yang hanya dapat bekerja dengan software WinOLS. Harganya sekitar $3,000, dapat menemulasi berbagai  EPROM 8-and 16-bit.  (http://www.evc.de/en/product/ols/ols300/).



Flash Tuning

Berbeda dengan chip tuning, flash tuning atau sering disebut dengan flashing tidak membutuhkan modifikasi secara fisik. Saat melakukan flashing, reprogram ECU dilakukan dengan berkomunikasi ke ECU menggunakan protokol khusus.

ECU yang dapat diflashing pertama kali muncul sekitar tahun 1996. Dengan menggunakan DLL J2534 yang dikombinasikan dengan software OEM memberikan akses untuk melakukan metode flash programming, namun kebanyakan software tuning membypas semuanya dan berkomunikasi secara langsung dengan ECU.

Kebanyakan paket tuning aftermarket seperti, HP tuners, EFI Live, Hondata, dan Cobb menggunakan hardware sendiri dari pada menggunakan  perangkat  pass-through J2534.

Binary Editor (http://www.eecanalyzer.net/) merupakan salah satu software  yang menawarkan  J2534 sebagai opsi untuk programming mobil Ford menggunakan interface yang didukungJ2534.



RomRaider

RomRaider (http://www.romraider.com/) merupakan tuning tool gratis berbasis open source untuk mobil Subaru, dengannya Anda dapat menggunakan  Tactrix OpenPort 2.0—sebuah perangkat pass-through hardware (http://www.tactrix.com/, harganya sekitar $170) yang dapat berfungsi dengan  RomRaider.

Setelah kabel pass-through dihubungkan ke ECU, RomRaider akan mengizinkan untuk mendownload memory flash ECU. Kemudian dapat membuka flas image dengan definition file atau def yang akan memetakan lokasi dan struktur parameter di dalam flash image dan menyediakan formula untuk menampilkan data tersebut dalam format yang dapat dibaca manusia.

Pemetaan ini memungkinkan untuk menemukan dengan cepat dan merubah parameter tanpa harus membongkar flash. Gambar 13-3 menunjukkan Rom Raider dengan flash image dan definition load.


Gambar 13-3: Editor ECU RomRaider






Stand-Alone Engine Management

Salah satu alternatif untuk melakukan  reverse engineering control unit pabrikan adalah dengan menggantinya dengan komponen aftermarket.

Salah satu Stand alone engine computer yang cukup populer adalah MegaSquirt (http://megasquirt.info/), yang merupakan  family board dan chip yang dapat bekerja dengan hampir semua mesin EFI.

MegaSquirt mempunyai akar yang kuat pada komunitas DIY dan didesain agar orang pada umumnya dapat melakukan pemrograman pada komputer mobilnya sendiri.

Produk Mega squirt yang awal mengharuskan Anda untuk merakit board sendiri, namun versi ini seringkali membuat bingung karena banyaknya desain perangkat keras yang dirakit oleh user yang tidak kompatibel. Desain saat ini telah mengarah dalam bentuk pre-made untuk menyediakan platform hardware yang lebih seragam dan konsisten.


Ada beberapa alat multipaltform yang tersedia dan dapat digunakan dengan hardware MegaSquirt. gambar.13-4 menunjukkan salah satu alat yang paling populer: TunerStudio  (http://www.tunerstudio.com/index.php/tuner-studio/, dengan harga sekitar  $60).

TunerStudio memberikan akses memodifikasi parameter, melihat kondisi operasi sensor dan mesin, record data dan menganalisa data untuk mendapatkan perubahan yang diinginkan.


Gambar 13-4: TunerStudio gauge cluster

Ringkasan

Artikel ini menunjukkan bagaimana pemahaman tentang sistem yang tertanam di kendaraan dapat digunakan untuk merubah setingan mesin.

Kita telah melihat bahwa hampir semua perubahan yang dilakukan pada kendaraan, termasuk modifikasi mekanikal mengharuskan melakukan pemrograman komputer mobil.

Kita juga telah mempelajari bagaimana perubahan setingan standard pabrikan selalu memerlukan kompromi, sehingga setingan "terbaik" untuk kendaraan tergantung pada sasaran yang ingin dicapai dari modifikasi tersebut.

Kita juga telah mempelajari beberapa contoh metode performance tuning, seperti chip tuning dan flash tuning, serta informasi mengenai beberapa tool hardware dan software yang digunakan Tuning atau modifikasi mobil.


Artikel Terkait

Previous
Next Post »