Bacaan Baru mesin langkah terpisah

Mesin atau motor bakar yang digunakan sebagai sumber tenaga mobil saat ini, sejak ditemukan tidak banyak mengalami perubahan baik dari bentuk maupun ukuran. Kalaupun  ada perubahan adalah mengganti bahan dasar untuk komponen dan sistem pasokan bahan bakar. Terakhir tentu saja makin banyak komponen mekanis diganti dengan elektronik dan listrik untuk meningkatkan efisiensi dan menurunkan emisi yang ditimbulkan.

Kini pengembangan motor bakar atau mesin pembakaran dalam ini, seakan terancam, khusus oleh motor  listrik.

Kendati demikian, masih ada saja para insinyur berusaha mengembangkan mesin agar makin menarik bagi produsen mobil. Salah satu caranya, membuat kerja mesin makin efisien atau rit bahan bakar. Dengan ini pula, tentu bisa menyaingin mobil  hibrida yang dinilai masih mahal.

Scuderi
Salah satu pengembangan motor bakar yang dinilai cukup menarik adalah mesin yang disebut siklus terpisah (split cycle) yang dipatenkan oleh Scuderi. Kendati tidak revolusioner, namun konsep kerjanya berbeda dibandingkan dengan mesin konvensional digunakan secara umum saat ini.

Umumnya mesin bensin saat ini – pengecualian beberapa saja – satu siklus kerja terdiri dari empat langkah. Untuk mesin siklus Otto (bensin):  langkah tersebut adalah  isap (induction), kompresi (compression), pembakaran (ignition) dan buang (exhaust).

Bahan bakar dan udara diisap ke silinder, dimampatkan oleh piston, busi membakar campuran, mendorong piston bergerak ke bawah yang menghasilkan langkah usaha dan kembali lagi ke atas, katup buang membuka, mendorong sisa pembakaran keluar dari ruang bakar. Hal ini terjadi pada satu silinder.  Nah, pada mesin siklus terpisah Scuderi, empat tahap kerja berlangsung pada dua silinder terpisah.

Siklus Terpisah
Mesin siklus terpisah, bekerja melalui dua silinder (juga dua piston) atau berpasangan dan hanya dihubungkan satu saluran, dan masing-masing silinder dilengkapi dengan katup (lihat gambar).

Satu silinder – pertama – hanya bertugas menghisap campuran udara dan bahan bakar  setelah itu memampatkannya atau mendorongnya masuk ke silinder kedua. Nah, pada silinder kedua, campuran yang sudah dimampatkan tadi, begitu masuk ke silinder kedua  langsung dinyalakan atau dibakar oleh busi yang menyebabkan  piston didorong ke bawah. Tepatnya, mesin melakukan langkah usaha (tenaga). Setelah itu, kembali bergerak ketitik mati atas, untuk melakukan langkah buang.

Singkat kata, kedua silinder berbagi kerja atau satu silinder bekerja setengah dari proses mesin yang sekarang. Hanya satu silinder yang dilengkapi dengan busi.

Kelihatannya sederhana, namun bagaimana pun setiap putaran dari poros engkol  (kruk as), mesin melakukan proses kerja lebih banyak. Sementara  piston pada silinder utama menghisap campuran, silider satu lagi, juga mengikuti dengan proses atau langkah pembakaran dan usaha.

Dengan konsep ini pula, mesin harus menggunakan jumlah silinder genap atau berpasangan. Berarti, kalau mesin terdiri 4 silinder, hanya amenggunakan dua busi dan dua injektor.

Sebenarnya, mesin seperti ini bekerja dengan prinsip siklus Miller atau Atkinson yang digunakan Toyota (kini juga Honda) pada mobil hibridanya.

Dijelaskan pula, dengan memanfaatkan  siklus Miller, jumlah udara yang dipasok ke mesin bisa lebih banyak, kerja mesin ini akan lebih efisien lagi. Pasalnya, siklus Miller, udara dipasok secara paksa ke dalam silinder seperti turboharger.

Keuntungan
Scuderi mengklaim siklus terpisahnya, 25 persen persen persen lebih irit dibandingkan mesin mobil Eropa (konvensional) teririt. Di samping itu emisinya juga rendah. Bahkan konsumsi bahan bakarnya diklaim 28 kpl. Kendati demikian, mesin yang digunakan untuk penelitian ini berkapasitas 1.000 cc.
Untuk kondisi normal diklaim, lebih efisiensinya 33 persen atau bisa mengurangi konsumsi bahan bakar sepertiga mesin konvensional.

Dengan kemampuan seperti itu, mesin ini akan lebih menarik pada kondisi sekarang karena harga bahan bakar yang semakin mahal. Pasalnya, dari segi ongkos, tentu saja lebih murah dibandingkan dengan mobil hibrida atau listrik. Karena itu pula Scuderi mempromosikan mesin ini ke Jepang November tahun lalu,

Pengembangan
Untuk menyaingi efisiensi mesin hibrida, Scuderi juga mengembangkan desain baru mesinnya yang dilengkapi dengan tabung untuk menyimpan hasil kompresi yang dihasilkan silinder pertama saat mobil direm. Konsep kerja sama dengan regenerative braking.

Nah, dengan ‘tabungan’ tersebut bisa saat akselerasi ringan silinder kedua bisa menggunakan simpanan kompresi tersebut sementara silinder pertama non-aktif. Proses ini disebut Scuderi dengan mode efisien.

Saat melaju kontan (cruising) proses kembali seperti semula. Karena tidak memerlukan daya yang terlalu besar, sebagian hasil kompresi disimpan dalam tabung dan  dimanfaatkan nanti pada mode efisien.