Memahami Dan Menganalisa Penyebab Mesin Ngelitik

Detonasi Atau Knocking.. 

Detonasi atau  "spark Knock" atau knocking adalah bentuk proses pembakaran yang tidak sempurna, campuran bahan bakar dan udara menyala secara spontan di ruang bakar saat langkah pembakaran.

Saat terjadi detonasi di dalam mesin akan terdengar suara ketukan halus pada dinding silinder yang berbunyi tik..tik..tik..sehingga sering disebut mesin ngelitik yang terdengar saat akselerasi awal atau saat tanjakan. Suara mesin ngelitik ini selain tidak enak didengar juga akan merusak komponen mesin jika dibiarkan berlangsung dalam waktu lama.

Seharusnya hanya ada satu titik awal pembakaran  yang kemudian menyebar dari titik tersebut, namun terdapat beberapa titik-titik panas yang terbentuk secara bersamaan di dalam ruang bakar.

Detonasi 

Akibatnya ledakan maksimal tidak terjadi  pada waktunya dan menyebabkan munculnya bunyi knocking yaitu benturan antara piston dan dinding silinder dan lebih dikenal dengan istilah mesin ngelitik.

Gejala detonasi lebih dirasakan saat akselerasi dan saat mesin bekerja dengan beban berat, saat pedal gas diinjak dalam ketika mobil berjalan dengan gigi tinggi atau sedang menarik beban.

Detonasi terjadi karena angka oktan bahan bakar yang digunakan  tidak mampu bertahan pada panas dan tekanan di ruang mesin yang meningkat saat mesin bekerja dengan beban berat, sehingga bahan bakar terbakar sendiri akibat panas dan tekanan yang berlebihan, bukan terbakar oleh percikan bunga api pada timing yang semestinya.


Sebenarnya detonasi dalam skala kecil dapat terjadi pada hampir semua mesin dan hal ini tidak berbahaya bagi mesin.  Namun detonasi dengan intensitas yang tinggi dan terjadi dalam waktu lama sangat berbahaya bagi komponen-komponen mesin seperti piston dan ring piston.

Jika mesin dibiarkan mengalami detonasi atau knocking dalam waktu yang lama maka dapat menimbulkan kerusakan mesin yang parah, seperti :

• Piston dan ring piston rusak.
• Gasket Cylinder Head rusak.
• Busi meleleh
• Valve meleleh
• Crankshaft bearing rusak
• 
  

Dampak Knocking Pada Komponen Mesin

Detonasi atau knocking juga mengakibatkan tenaga mesin meurun drastis, karena ledakan maksimal  di dalam silinder terjadi saat piston sedang berada pada posisi yang tidak tepat untuk menghasilkan tenaga maksimal.

Ledakan maksimal terjadi secara mendadak dan langsung turun secara drastis,  tidak terjadi secara bertahap, sehingga dorongan piston pada langkah usaha tidak terlalu kuat dan mantap.

Mencegah Detonasi  Menggunakan Bahan Bakar Dengan  Angka Oktan Yang Lebih Tinggi

Salah satu cara untuk mencegah terjadinya detonasi atau knocking  adalah dengan menggunakan bahan bakar dengan angka oktan yang lebih tinggi. Tingkat angka oktan bahan bensin diukur dari kemampuan bensin bertahan terhadap knocking.

Metode penentuan angka oktan bensin dapat berbeda-beda tergantung teknik yang digunakan, namun satu hal yang pasti semakin tinggi angka oktan besin berarti semakin tinggi kemampuannnya terhadap knocking.

Angka Oktan Bensin

Ada beberapa metode yang digunakan untuk menghasilkan bensin dengan angka oktan yang tinggi, diantaranya:

• Menggunakan bahan minyak mentah kualitas tinggi.
• Melakukan proses refinery tambahan untuk meningkatkan kandungan hydrocarbon pada bensin. 
• Menambahkan ethanol alcohol untuk meningkatkan angka oktan bensin. 

Semua proses diatas dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan bensin dengan angka oktan yang tinggi dan tentu saja biaya yang dikeluarkan untuk proses tersebut membuat harga bensin oktan tinggi menjadi lebih mahal.


Tetraethyl lead atau sering disebut timbal sudah lama digunakan sebagai zat aditif anti knocking yang dapat meningkatkan angka oktan bensin. Penggunaan Tetraethyl lead  untuk meningkatkan angka oktan bensin lebih efisien dari segi biaya namun memberikan dampak negatif pada kesehatan lingkungan.

Pada negara- negara maju seperti Amerika dan Eropa, penggunaan bensin yang mengandung timbal sudah dilarang sejak tahun 70-an dan sejak itu untuk meningkatkan angka oktan bensin dilakukan proses refinery yang lebih panjang. Selain itu untuk mendapatkan bensin dengan angka oktan yang dapat bertahan terhadap knocking  dilakukan dengan cara menambahkan aditif MBTE, ethanol alcohol dan alkane.

Penambah Angka Oktan Bensin Aftermarket 

Jika Anda mengendarai mesin performa tinggi dan tidak menemukan pompa bensin yang menjual bensin dengan angka oktan sesuai dengan kebutuhan mobil tersebut dan Anda tidak ingin menyetel timing pengapian agar lebih lambat atau menurunkan tekanan kompresi mesin maka salah satu cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan angka oktan bensin adalah dengan menambahkan zat aditif penambah angka oktan melalui tangki bahan bakar.

Octan Booster

Beberapa zat aditif tersebut biasanya mengandung timbal atau zat lain yang mempunyai fungsi seperti timbal untuk melindungi exhaust valve dari kerusakan, khususnya  pada mesin-mesin produksi sebelum tahun 1973 dimana valve seatnya tidak terlalu kuat.

Produk tersebut dapat meningkatkan angka oktan bensin beberapa tingkat tergantung bahan yang digunakan (lihat petunjuk pemakaian). Namun penambahan zat aditif tersebut mungkin tidak akan menghilangkan knocking  pada mesin-mesin dengan rasio kompresi 10 : 1 atau mesin-mesin yang menggunakan turbocharger atau supercharger.

Apa Penyebab Detonasi Atau Knocking..?

Detonasi atau knocking dapat disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya:

• Temperatur ruang bakar terlalu tinggi.
• Mesin overheat.
• Timing pengapian terlalu maju
• Campuran bahan bakar terlalu kurus.

Beberapa mesin membutuhkan bensin dengan angka oktan minimal 91 dan akan mengalami knocking jika menggunakan bensin dengan angka oktan yang lebih rendah dari nilai tersebut.

Penggunaan bensin dengan oktan yang lebih rendah dari spesifikasi yang ditentukan pabrikan mungkin tidak akan memberikan dampak pada mesin saat beban ringan, namun biasanya gejala knocking atau ngelitik akan muncul atau mulai terasa saat mobil diakselerasi secara mendadak atau saat sedang berjalan dengan beban berat.

Knock sensor digunakan untuk mendeteksi munculnya getaran mesin akibat terjadinya knocking dan kemudian mengirimkan sinyal ke ECU yang akan memundurkan timing pengapian sampai  knocking tersebut berhenti, namun hal tersebut tidak dapat mencegah terjadinya knocking secara keseluruhan.

Oleh karena itu sangat disarankan untuk menggunakan bahan bakar dengan angka oktan yang sesuai seperti yang disebutkan pada buku pedoman pemilik atau pada tutup tangki bensin.



Hal Lain penyebab Knocking :

Tekanan kompresi yang terlalu tinggi

Akumulasi pembentukan kerak karbon di ruang bakar, pada bagian atas piston dan pada valve dapat menaikkan tekanan kompresi hingga mencapai titik yang dapat mengakibatkan terjadinya knocking.

Deposit karbon tersebut juga dapat mengakibatkan "pre ignition",  kondisi dimana titik panas di ruang bakar berubah menjadi titik pengapian yang dapat mengakibatkan bahan bakar terbakar sebelum busi memercikkan bunga api. Pre ignition juga dapat menjadi penyebab mesin sulit dimatikan ketika kunci kontak OFF.


Kecepatan pembentukan kerak karbon dan intensitas karbon di dalam ruang bakar tergantung pada cara pengoperasian mobil dan kwalitas bahan bakar yang digunakan. Kerak karbon pada mesin biasanya akan mulai terbentuk pada 10.000 - 20.000 Km pertama.


Pembentukan kerak karbon di dalam ruang bakar akan berlangsung lebih cepat oleh beberapa hal berikut ini:

• Mobil  jarang digunakan atau hanya digunakan pada perjalanan pendek saja.

• Penggantian oli terlalu lama dan tidak teratur.

• Kerusakan komponen internal mesin seperti: keausan valve bushing, kerusakan atau kedudukan ring piston yang tidak tepat.

Untuk membersihkan kerak di ruang bakar tersebut dapat dilakukan dengan menyemprotkan carbon cleaner melaui karburator atau throttle body saat mesin sedang idle (ikuti petunjuk pemakaian).

Biarkan cairan meresap beberapa menit, kemudian hidupkan mesin dan injak pedal gas untuk menaikkan putaran mesin agar kotoran yang ada di dalam ruang bakar keluar bersama gas buang. Ulangi langkah tersebut jika knocking masih terjadi.


Jika pembersihan menggunakan semprotan carbon cleaner tersebut tidak berhasil, ada metode lain yang dapat dilakukan untuk mengeluatkan deposit karbon dari ruang bakar, yaitu dengan melakukan akselerasi mendadak dan mengemudikan mobil dengan kecepatan yang cukup tinggi.


Bawa mobil ke jalan yang sepi dan kemudian lakukan akselerasi dengan menginjak penuh pedal gas (lakukan dengan hati-hati). Ulangi beberapa kali.

Kemudian kendarai mobil di jalan tol dengan kecepatan 60 km/jam selama kurang lebih 15 menit untuk mengeluarkan deposit karbon dari ruang bakar.

Pada mobil dengan jarak tempuh yang sudah tinggi dimana dan kerak karbonya sudah menempel dengan keras kedua metode tersebut kurang efektif atau kalau bisa dibilang tidak dapat menghilangkan endapan karbon tersebut.

Salah satu metode yang mungkin dapat digunakan dan saat ini sedang menjadi tren dengan istilah gurah mesin adalah dengan menggunakan cairan carbon clean yang dimasukkan kedalam ruang mesin melalui lubang busi

Gurah mesin untuk membersihkan ruang bakar

Lepaskan semua busi dan tuangkan cairan carbon cleaner ke dalam mesin.
Diamkan cairan pembersih tersebut selama 15 menit agar kerak karbon dapat terlepas. Lalu dengan menggunakan alat vakum khusus, sedot kotoran dari ruang bakar tersebut. Metode ini cukup efektif dan  relatif lebih murah karena tidak memerlukan pembongkaran kepala silinder.


Pada mesin dengan static compression yang lebih tinggi dari 10:1 satu-satunya jalan untuk menghilangkan masalah knocking atau ngelitik tersebut yang berhubungan dengan oktan bahan bakar adalah dengan melakukan modifikasi untuk menurunkan tekanan kompresi mesin, seperti menggunakan piston dengan kompresi yang lebih rendah, kepala silinder dengan ruang bakar yang lebih besar atau mengganti gasket kepala silinder dengan yang lebih tebal.

Timing Pengapian Terlalu Maju

Timing pengapian yang terlalu maju juga dapat mengakibatkan knocking. Timing pengapian yang terlalu maju mengakibatkan tekanan silinder meningkat terlalu cepat.

Pada mesin-mesin yang masih menggunakan distributor mekanikal, memundurkan timing pengapian dapat dilakukan dengan memutar distributor beberapa derajat atau dengan mengganti pegas governor advancer sehingga timing pengapian tidak terlampau maju dan mencegah terjadinya knocking, namun jika dimundurkan terlalu jauh akan berakibat pada hilangnya tenaga mesin.

Pada mobil keluaran terbaru yang menggunakan pengajuan pengapian elektronik, timing pengapian dapat disetel dengan mengubah spark advance curve menggunakan scantool tuner.

Mesin Overheat

Overheat pada mesin dapat mengakibatkan knocking. Mesin dengan temperatur yang terlalu panas akan meningkatkan resiko terjadinya knocking.
Overheat dapat diakibakan oleh beberapa hal seperti:

• Air radiator yang kurang (periksa dari kemungkinan terjadinya kebocoran air radiator).
• Kerusakan pada fan clutch.
• Shroud motor fan rusak.
• Electric motor fan, relay, dan temperature sensor tidak berfungsi dengan benar.
• Thermostat macet dalam posisi tertutup
• Water pump rusak
• Radiator tersumbat
• Terjadi sumbatan pada saluran ekshaust yang dapat diakibatkan catalytic converter yang mampet.

Pelepasan panas yang tidak sempurna di dalam mesin akibat adanya korosi di dalam water jacket juga dapat mengakibatkan meningkatnya temperatur mesin.

Temperatur Udara Masuk Terlalu Panas

Udara yang terlalu panas juga dapat mengakibatkan knocking. Pada mesin yang masih menggunakan karburator terdapat thermostatic controlled air cleaner yang berfungsi untuk memanaskan udara agar memudahkan penguapan bahan bakar saat warming up..


Jika control door macet dalam kondisi tertutup, karburator akan terus-menerus menerima  udara yang panas.  Jika temperatur mesin sudah panas hal ini akan memicu terjadinya knocking, apalagi jika memang suhu udara luar juga sedang panas.

Periksa kerja dari air flow control door pada air cleaner untuk melihat apakah valve terbuka saat mesin sudah panas. Jika tidak ada pergerakan valve maka kemungkinan ada kerusakan pada vacuum motor atau thermostat.

Campuran Bahan bakar Dan Udara Terlalu Kurus.

Campuran bahan bakar yang terlalu kurus dapat mengakibatkan knocking. Campuran bahan bakar yang kaya dapat mengatasi knocking sedangkan campuran yang kurus tidak mampu.

Campuran bahan bakar dan udara yang kurus dapat disebabkan oleh:

• Kebocoran udara pada saluran vakum, gasket intake manifold, gasket karburator atau throttle body yang dapat mengakibatkan udara yang msuk ke dalam mesin terlalu banyak.

• Injektor kotor, jet karburator tersumbat deposit atau kotoran, fuel filter tersumbat dan fuel pump lemah.

Jika campuran bahan bakar terlalu kurus maka dapat mengakibatkan terjadinya lean misfire saat mesin beban berat, hal ini dapat menimbulkan beberapa gejala pada mesin seperti tersendat dan idle yang tidak rata.


Campuran bahan bakar dan udara juga dipengaruhi oleh ketinggian atau elevasi. Semakin tinggi suatu tempat maka kepadatan oksigennya semakin berkurang. Karburator yang disetel untuk pengendaraan didataran tinggi akan mengalami campuran yang kurus saat digunakan pada dataran rendah.

Pada sistem karburator yang dapat memberikan feedback dan pada sistem EFI perbedaan ketinggian tidak akan mempengaruhi campuran bahan bakar karena mempunyai sensor sensor seperti, oksigen sensor dan barometric pressure sensor yang akan mengkompensasi perbedaan ketinggian tersebut.

Penggunaan Busi Tidak Sesuai 

Menggunakan busi dengan tingkat panas yang berbeda dengan spesifikasi mesin dapat menyebabkan knocking. Busi dengan elektroda tembaga mempunyai tingkat panas yang lebih luas dari busi biasa yang mengurangi resiko terjadinya knocking.

Sistem EGR Tidak Bekerja

Jika sistem EGR tidak dapat berfungsi dengan baik maka akan dapat mengakibatkan knocking.  Exhaust gas recirculation (EGR) memberikan efek pendinginan  temperatur ruang bakar, karena EGR akan "menipiskan" campuran bahan bakar udara dan udara yang masuk ke dalam ruang bakar sehingga akan mengurangi pembentukan gas NOx . Sistem EGR juga mengurangi resiko terjadinya knocking.

Jadi jika sistem EGR tidak bekerja atau selang kevakumnnya dilepaskan maka temperatur ruang bakar akan menjadi tinggi saat mesin dalam beban berat dan dapat memicu terjadinya knocking.

Tekanan Turbocharger yang berlebihan.

Pengontrolan tekanan turbocharger pada mesin merupakan hal yang sangat penting untuk mencegah terjadinya knocking. Turbo wastegate berfungsi untuk membocorkan boost pressure untuk merespon kenaikan tekanan pada intake manifold.

Pada mesin-mesin keluaran terbaru solenoid yang dikontrol oleh komputer mengatur kerja dari wastegate. Turbocharger dapat menghasilkan boost pressure yang berlebihan jika mengalami kerusakan beberapa hal berikut ini:

• Kerusakan pada manifold pressure sensor.
• Kerusakan pada control solenoid wastegate
• Kerusakan pada wastegate itu sendiri.
• Kebocoran kevakuman pada sambungan komponen-komponen turbocharger.

Penggunaan intercooler dapat mencegah resiko terjadinya knocking pada mesin yang menggunakan turbocharger.
Intercooler berfungsi untuk mendinginkan udara panas yang akan masuk ke dalam mesin setelah keluar dari compressor turbocharger.


Menambahkan intercooler pada mesin turbo yang aslinya tidak menggunakan intercooler akan membantu menghindari terjadinya knocking sekaligus meningkatkan kemampuan mesin menerima boost pressure yang lebih besar.

Jika melakukan modifikasi pada turbocharger bawaan pabrikan maka intercooler standard harus diganti dengan intercooller aftermarket yang lebih besar dan efisien untuk mencegah terjadinya knocking.

Kerusakan Knock Sensor

Mesin-mesin keluaran terbaru banyak yang menggunakan knock sensor yang akan merespon getaran pada mesin akibat knocking (frekuensi getaran akibat knocking biasanya sekitar 6-8 Khz).

Knock sensor menghasilkan sinyal tegangan yang dikirim ke ECU agar ECU memundurkan timing pengapian sampai knocking berhenti.

Kerja dari knock sensor dapat diperiksa dengan memukulkan batang besi pada manifold atau kepala silinder didekat sensor (jangan memukul sensor secara langsung) dan perhatikan timing pengapian menggunakan data display scantool akan berubah saat mesin idle.


Jika timing pengapian tidak berubah atau dimundurkan, kemungkinan knock sensor rusak atau dapat juga karena ada gangguan di sirkuit kontrol timing pengapian di dalam komputer itu sendiri.

Terkadang knock sensor akan merespon getaran yang bukan disebabkan oleh knocking seperti getaran dari mekanikal fuel pump, bearing alternator iming pengapian.