Mesin inline, mesin V, mesin boxer… Tidak jarang kita mendengar istilah – istilah sedemikian. Bagi penggemar mobil, ini istilah yang tidak asing, tetapi bagi orang awam mereka akan kebingungan dengan istilah – istilah tersebut.

Tetapi jenis – jenis konfigurasi mesin ini penting diketahui oleh setiap pengguna. Karena sering sekali, orang dapat brosur nggak diliat spek teknisnya.

Mengapa ? Karena istilah – istilah engineering tersebut dapat berarti banyak hal, termasuk karakter suara, getaran, dan tarikan mobil tersebut.

Yang lebih penting, hal ini juga berbicara mengenai efisiensi dan perawatan mesin tersebut, karena setiap jenis berbeda – beda perawatannya, utamanya soal biaya.

Cylinders

Jika kita tau bahwa sebuah mesin mobil bekerja dengan piston yang bergerak naik-turun, silinder ini bisa dibilang adalah “wadah” dari piston. Yup, karena piston berbentuk seperti tabung jadi wadahnya berupa silinder. Silinder ini mewadahi piston dan gerakan naik-turun piston terjadi di dalam silinder ini.

Konstruksi dari motor bakar piston (wikimedia commons)

Hal paling basic yang bisa kita temui – adalah mesin genset dan motor bebek. Mesin genset maupun motor bebek biasa menggunakan 1 silinder – bisa 2 tak bisa 4 tak. Istilah “tak” bahasa indonesianya adalah “langkah”, artinya dalam 1 siklus pembakaran melakukan 2 langkah atau 4 langkah. Tapi kita nggak akan bahas istilah itu kali ini.

Contoh mesin 1-silinder motor TVS (sportku.com)

Nah, mungkin mesin 1 silinder sangat suitable untuk motor kecil dan genset, tapi bagaimana untuk menggerakkan mobil yang besar ? atau Truck ? Logikanya kita butuh kerja lebih besar dan otomatis kalau istilah sederhananya, butuh “cc” lebih besar.

Oh, mari kita perbesar silindernya saja! Karena cc atau kapasitas silinder ditentukan dari bore dan stroke. Perbesar bore, perbesar stroke. Selesai!

Baiklah, saat menulis artikel ini saya juga ikut terpikir demikian. “Mengapa tidak membuat mesin 1-silinder dengan let’s say, 1.000cc?”

Tapi setelah melakukan sedikit googling (ya, you can do little research in google), akan ada banyak masalah dengan desain tersebut, dan saya rangkumkan dari Quora.com beberapa jawaban bagus :

  • Anda membutuhkan stroke yang panjang sekali, mungkin sebagian orang akan bilang “wah, stroke panjang, torsinya besar dong”. Well, seperti yang sudah saya jelaskan di artikel “dummy guide to horsepower and torque“, anda butuh Revolution / putaran (RPM), dan problem dengan desain stroke sepanjang ini membuat anda tidak dapat mencapai RPM yang tinggi. Sehingga tenaganya tidak akan sebesar mesin multi-cylinder.
  • Masalah getaran, mesin satu-silinder akan memiliki getaran yang sangat kuat, karena sulit di-balance. Meskipun flywheel dan engine mounting dapat meredamnya, seberapa besar flywheel dan engine mounting yang dibutuhkan ?
  • Kopling, nah! Anda butuh pedal kopling yang sangat keras sekali untuk mencegah slip. Dan pastinya kaki anda patah duluan.
  • Overheating. Karena jarak water jacket ke titik tengah pembakaran sangat jauh.
  • Percampuran udara-bahan bakar akan sulit tercapai pada kondisi ideal dan ini tentu saja dampaknya adalah emisi gas buang.
  • Suara mobil (dan motor) anda juga bisa sangat berisik.
  • Ya tentunya butuh biaya mahal untuk membuat mesin se-nggilani ini karena pasti pakai material khusus yang lebih kuat.
  • etc… sudah terlalu banyak masalah yang terjadi

lengkapnya bisa dibaca di

https://www.quora.com/What-is-the-need-of-multiple-cylinders-in-engine-instead-of-a-single-big-one-of-same-volume

https://www.quora.com/Why-do-some-bikes-go-for-v-twin-engines-instead-of-a-larger-cc-single-cylinder-ones

Mesin 1-silinder hanya efektif dipakai umumnya sampai 250cc saja, untuk motor modern saat ini motor single-cylinder terbesar ada di KTM Duke 390. Meskipun ada saja motor custom yang menggunakan 1 silinder 2000cc.

NSU Bison 2000, motor 1-silinder bermesin 2000cc (sepeda-motor.info)

http://www.otonao.com/2017/05/9-motor-bermesin-single-silinder.html

Baiklah, back to topic, dengan sekian banyak potensi masalah tersebut, motor dan mobil dengan cc besar mesti menerapkan multi-cylinder atau lebih dari 1 silinder.

Inline

Kita masuk ke jenis konfigurasi inline. Sesuai namanya, inline adalah boso jowone “segaris”. Artinya mesin dengan jumlah silinder tertentu yang disusun dalam 1 garis.

Inline engine (automotive news)

Umumnya mesin silinder ganjil biasanya segaris (3-silinder, 5-silinder), meskipun mesin 2-silinder juga bisa dikategorikan segaris.

Sedangkan mulai mesin 4-silinder, 6-silinder, beberapa masih menggunakan inline, walaupun ada juga yang menggunakan tipe V terutama di sepeda motor.

Mesin yang umum digunakan di roda empat / mobil kebanyakan di jalan adalah 3-silinder dan 4-silinder. Mesin ini populer untuk kategori family car dan economy car karena ukurannya compact, efisien, dan perawatannya mudah (hanya 3 / 4 silinder saja, murah ngerawatnya).

Meskipun ya ada saja mesin 3-silinder di sports car, misalnya BMW i8.

Mesin 3 silinder 1.500cc berkode B38 di BMW i8, dipadu dengan motor listriknya ia mampu melesatkan i8 dalam waktu 4 detikan 0-100 (alientech-tools)

Mobil 2 silinder ? Oh ada, pernah dengar Suzuki “Truntung” ?

Suzuki ST20 Carry “Truntung” , bermesin 550cc 2 silinder (mobilmotorlama)

Sedangkan di atas 6 silinder, biasanya sudah menggunakan konfigurasi V maupun W, ini diakibatkan masalah space yang diperlukan. Dengan mesin 8-silinder segaris atau lebih otomatis mobil memerlukan ruang mesin yang lebih panjang, dengan kata lain ini malah merusak balance dari mobil itu sendiri.

Mesin 6-silinder inline pun sudah jarang terdengar, tetapi merek yang terkenal dengan mesin inline-six adalah BMW, lalu Nissan di Skyline GT-R sampai generasi BNR34, dan Toyota dengan Supra MK.IV 2JZ.

Salah satu mesin inline-6 yang terkenal, RB26DETT di Nissan Skyline GT-R (godspeed)

Fun Fact : mesin dengan silinder ganjil biasanya tidak balans / tidak seimbang, terutama 3 silinder, sehingga tipikal 3 silinder biasanya bergetar kuat seperti di Datsun Go, Toyota Agya/Daihatsu Ayla… Tetapi jika 2 mesin 3 silinder disatukan segaris menjadi inline-6, ia menjadi konfigurasi mesin yang balans nya natural bahkan tidak memerlukan balancer shaft.

Balancer shaft, merupakan komponen yang berfungsi untuk melakukan “penyeimbangan” di mesin sehingga mereduksi getaran berlebih (BMW forums)

V dan W

V dan W sebenarnya saya satukan karena basically the same. Baik mesin V maupun W adalah mesin inline yang dipasang berjejer dalam derajat tertentu.

Penampang mesin konfigurasi V (university of alaska fairbanks)

Penampang mesin W (simanaitissays)

Semisal V4 berarti mesin 2 silinder yang dipasang berjejer, V6 berarti mesin 3 silinder yang dipasang berjejer, dan tentunya V12 adalah mesin V yang paling halus getarannya karena berasal dari dua buah inline-6 disatukan. Disebut “V” karena dua mesin yang disatukan ini digabungkan oleh sebuah crankshaft / poros engkol, sehingga bentuknya menyerupai huruf V.

Mesin W tidak berbeda jauh, misal W12 ya mesin 3 silinder yang dipasang berjejer 4 buah.

Kelebihan baik mesin V dan mesin W adalah ukurannya yang compact. Tentu jika anda memiliki mesin 8 atau 12 silinder yang panjang, mobil anda memerlukan bonnet yang sangat panjang dan itu tidak baik untuk balance mobilnya sendiri.

Mesin V biasa terkenal di Amerika, terutama mesin V8. Mesin V8 di Amerika sangat digemari dari zaman dulu, terutama untuk mobil – mobil seperti Corvette, Camaro, Mustang, Charger. Mesin V8 Amerika memiliki ciri khas suara yang berbeda dengan V8 Eropa kebanyakan. Ini diakibatkan oleh urutan pengapian (firing order) mesin V8 Amerika yang unik akibat desain crankshaft nya.

Desain crankshaft mesin V8 Amerika berjenis Flat-plane, sementara Eropa seperti Ferrari menggunakan Cross-plane.  Suara V8 Amerika lebih berkarakter padat bernada rendah sementara Eropa lebih melengking.

Hear the difference ?

Biasanya mobil dengan 6 silinder atau lebih sudah berkategori mobil sport atau mobil luxury, bukan lagi mobil yang berkategori “economy”.

VR 

VR adalah konfigurasi yang cukup unik karena ini seakan menggabungkan mesin V dengan mesin inline. Pada dasarnya VR adalah mesin V dengan satu buah cylinder head, sehingga posisi derajat pistonnya nyaris berhimpitan.

VR engine (VWGTIClub)

Kelebihan dari konfigurasi ini adalah ukuran yang sangat compact, selain itu konfigurasi VR dapat mengakomodir cc lebih besar karena jumlah silinder yang lebih banyak.

Sayangnya karena desain mesin VR yang cenderung kompleks, konfigurasi ini tidak populer. Mesin VR juga cenderung berat. Selain itu, dengan populernya turbocharging di mesin 4-silinder, semakin reduplah konfigurasi VR.

Mesin VR sangat identik dengan Volkswagen Group (termasuk Audi) di beberapa lineup nya. Terutama VR-5 dan VR-6.

Golf R32, salah satu mobil yang menggunakan mesin VR6 (caradvice)

Boxer / Flat

Semua penggemar mobil akan setuju ada 2 pabrikan yang sangat identik dengan mesin boxer.

Penampang flat engine (subaru global)

Yup, Subaru dan Porsche. Adapun mobil seperti VW Type-II “Kombi” dan VW Type-I “Beetle” juga menggunakan mesin flat.

Flat-6 Engine di Porsche (speedmonkey)

Bentuk mesin ini sebenarnya seperti mesin V tapi 180 derajat sehingga posisi pistonnya tidur / horizontal. Secara resmi namanya adalah horizontally-opposed atau flat engine, tetapi sebutan “boxer” engine itu karena pergerakan piston ke kanan dan ke kiri seperti boxer / petinju.

Kelebihan Flat / Boxer engine adalah tentu saja titik gravitasi yang rendah. Selain itu, konfigurasi flat juga sangat balance karena mesin melakukan counter-balance sendiri akibat gerakan pistonnya. Mesin flat juga memiliki karakter suara yang khas, diberi istilah “boxer rumble” . Suara ini semakin terlihat gagah jika diganti dengan inequal length header.

Tetapi alasan mengapa konfigurasi ini kurang populer, adalah sekali lagi terlalu kompleks, baik secara desain maupun secara perawatan. Pertama yang paling sering dikeluhkan oleh pemilik Subaru adalah sulitnya mengganti busi sendiri akibat ruang yang sempit dan posisi busi yang sulit, akibat desain mesinnya yang melebar ke samping. Selain itu, memerlukan dua buah cylinder head, sama seperti konfigurasi V.

Rotary / Wankel

OK, pertama harus diketahui bahwa Rotary engine BUKAN salah satu jenis konfigurasi. Rotary engine adalah binatang yang berbeda.

Rotary Engine (wardsauto)

Secara prinsip ia bekerja sama seperti mesin 4-tak kebanyakan : intake-compression-combustion-exhaust. Tetapi mesin Rotary tidak menggunakan piston, ia menggunakan rotor.

Siklus pembakaran di Wankel Rotary (ESFStream)

Dan pabrikan yang dikenal dengan rotary engine, tidak lain adalah Mazda dengan RX-series.

In short, Rotary memiliki banyak sekali kelebihan. Pertama jelas desainnya kompak, sehingga literally fits anywhere, selain itu konstruksinya juga jauh lebih sederhana dibanding piston engine. Kedua, rotary engine adalah mesin yang sangat efisien, dengan cc kecil saja ia bisa menghasilkan tenaga dua kali lipat atau lebih dari mesin piston yang setara. Sebagai perbandingan, mesin 1.300cc Naturally Aspirated rata -rata bertenaga 100 sampai 110 hp, dan mesin Rotary 1.300cc di Mazda RX-8 dapat menghasilkan 240 hp.

Mazda RX-7 Spirit-R, edisi terakhir dari sports car Mazda RX-7 bermesin 13B-REW Rotary Twin Turbo (wikimedia commons)

Mazda RX-8, mobil Mazda terakhir yang menggunakan rotary (cloudlakes)

Semuanya ini tercapai berkat konstruksi mesin Rotary itu sendiri. Di mesin Rotary dalam satu siklus pembakaran terjadi 2 kali pembakaran (sekali tahap combustion terjadi 2 busi menyala). Lalu dengan tidak dibatasi oleh bore dan stroke seperti di mesin piston, mesin Rotary dapat berputar sangat tinggi hingga 10.000 RPM! Bahkan Mazda 787B dulu akhirnya di-ban karena hampir tidak ada pabrikan yang sanggup mengejar mobil sport 4-rotor 654cc tersebut. Saking terlalu buas performanya.

Mazda 787B, mobil yang di-ban dari balapan karena terlalu beringas akibat mesin rotary 4-rotor nya (ultimatecarpage)

Tetapi mesin rotary memiliki beberapa masalah.

Permasalahan di mesin rotary adalah dari desainnya sendiri, oli mesin dan bensin sangat mudah bercampur dan otomatis oli mesin ikut terbakar. Kurang lebihnya, permasalahan di mesin rotary agak mirip dengan mesin 2-tak di sepeda motor.

Dengan mekanisme ini secara tidak langsung pengguna rotary WAJIB untuk sering – sering menambah oli mesin, setidaknya sebulan sekali. Jika tidak dilakukan maka berisiko merusak apex seal, yaitu seal yang terletak di ujung – ujung rotor dan membatasi antara rotor dan housing. Sedihnya, banyak pengguna rotary tidak menyadari ini, sehingga jika anda menemukan sebuah RX-8 seken, wajib hukumnya berhati – hati dengan kondisi mesinnya.

Apex seal problem (rx8club)

Rotor housing yang rusak akibat permasalahan apex seal (RX7forum)

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *