SIAPA RINDU ENJIN ROTARI? – BAHAGIAN 1

99% kereta yang menggunakan enjin pad ahari ini menggunakan enjin dengan piston bagi mengekstrak tenaga kimia yang ada pada bahan api untuk ditukar menjadi tenaga kinetik. Bagi tujuan tersebut, pston yang ada pada enjin bertindak sebagai medium utama bagi menjalankan kitaran enjin dan pergerakan “reciprocating” piston yang turun naik akan ditukar menjadi tenaga mekanikal dalam bentuk putaran. Bolehkah enjin beroperasi tanpa pistion?

Jawapan pendeknya boleh kerana Felix Heinrich Wankel seorang jurutera dan pencipta daripada Jerman telah membuktikan konsep enjin tanpa menggunakan piston boleh dilakukan dan digunakan untuk kereta. Felix Wankel yang merupakan warga Jerman dan terlibat dalam aktiviti paramiliteri semasa Perang Dunia kedua telah ditahan pada tahun 1945 oleh tentera Peranchis, semua kertas kerja dan makmal kajiannya telah ditutup.

Namun nasib beliau mula berubah apabila NSU Motorenwerke AG memanggil beliau untuk bekerjasama membangunkan enjin baru dimana pada tahun 1957 prototaip baru berjaya dibuat. Pada tahun 1958 Felix Wankel menjadi usahawan dengan menjual lesen dan prototaip teknikal enjin rotari pada pengeluar kereta yang lain. Wankel GmbH telah ditubuhkan dengan mengutip royalti antara 36% hingga 40% bagi setaip enjin yang dijual

Pada tahun 1960 enjin rotari telah dipamerkan dan dibentangkan pada jurutera dan juga akhbar untuk tatapan umum. Pada masa ini enjin rotari ini mula dikenali dengan nama Enjin Wenkel sebagai usaha untuk mengenang jasa dan ilmu pengetahuan yang dicurahkan oleh Felix Wankel. Apabila berita berkenaan enjin ini sampai pada Mazda, ia mendorong Mazda dan NSU untuk menandatangani satu memorandum persefahaman untuk meneruskan kajian berkenaan enjin Wenkel dan menggunakan enjin ini untuk kereta

Namun Mazda bukanlah syarikat pertama yang berbuat demikian kerana NSU telah berjaya membangunkan sebuah kereta sport untuk dijual pada umum pada tahun 1964 dengan nama NSU Spider. Mazda pula membuktikan kecekalan mereka dan mempertontonkan sebuah enjin konsep dengan bilangan rotor berkembar 2 dan berkembar 4 di Tokyo Motor Show 1964. Namun bukan Mazda sahaja yang bersetuju untuk membangunkan enjin Wenkel dengan NSU.

Alfa Romeo, Citroen, Ford, General Motor, Mercedez Benz, Nissan, Porsche, Rolls Royce, Suzuki dan Toyota turut membeli paten enjin daripada NSU untuk kegunaan enjin automotif disebabkan kelnacaran enjin, senyap dan rekaannya yang lebih ringkas berbanding dengan enjin yang menggunakan piston. Namun hanya Mazda sahaja yang berjaya membangunkan “apex seal” yang tahan lasak untuk kegunaan automotif serta beberapa isu lain yang melibatkan ketahanan komponen enjin Wenkel.

Komponen Enjin Wenkel

Rajah di atas menerangkan komponen utama dalam rekaan asas enjin Wenkel

1. Intake Port ataupun Lubang Kemasukan – yang akan bertindak secara vakum untuk menyedut campuran udara dan petrol semasa lejang kemasukan

2. Exhaust Port atau Injap Ekzos – bertindak untuk mengeluarkan asap ekzos

3. Stator atau kerangka utama komponen rotor dipasang

4. Chamber atau ruang dimana proses kemasukan (udara dan petrol), pembakaran dan ekzos berlaku

5. Gigi gear pinion yang akan bersambung dengan eccentric shaft yang bertindak menerima (Brake Mean Effective Pressure) atau tekanan yang terhasil daripada proses pembakaran.

6. Rotor yang berbentuk segitiga. Setiap putaran yang berlaku, 3 proses berlaku secara serentak iaitu kemasukan, pembakaran dan ekzos. Disebabkan itu rotor memiliki rekabentuk 3 segi

7. Komponen gigi gear

8. Eccentric Shaft akan bertindak sebagai crankshaft bagi enjin Wenkel

9. Palam Pencucuh – terdapat 2 unit palam pencucuh pada stator disebabkan kebuk pembakaran adalah panjang dan besar. 2 palam pencucuh akan mempercepatkan proses pembakaran supaya berlaku dengan lebih pantas

10. Port engine oil –¬† tidak ditunjukkan di dalam gambar tapi wujud untuk membekalkan minyak enjin supaya sentiasa masuk di dalam stator bagi melicinkan pergerakan rotor dan membantu memperkemaskan seal enjin.

Bagi kebanyakan enjin rotari, ia biasa menggunakan 2 rotor yang dipasang pada Eccentric Shaft. Satu Rotor memiliki kapasiti sekitar 650cc dan bagi enjin 2 rotos saiz enjin akan menjadi 1300cc.

Operasi Enjin Wenkel

Enjin Wenkel berfungsi sama seperti enjin piston yang memiliki empat lejang proses iaitu lejang kemasukan, lejang mampatan, lejang kuasa dan juga lejang ekzos. Namun berbanding dengan enjin piston yang melakukan proses tersebut pada kebuk pembakaran yang sama, Enjin Wenkel melakukan semua proses tersebut di tempat yang berasingan di dalam enjin.

Jika anda merujuk pada diagram di atas, perhatikan pada rotor yang bertanda dengan huruf A. Proses kemasukan bermula dengan rotor hujung A melalui intake port yang akan menyedut udara dan petrol memasuki ruang kemasukan. Proses ini dinamakan lejang kemasukan. Rotor seterusnya akan berputar melalui kebuk mampatan di mana campuran udara dan petrol tadi akan dimampatkan ke ruang mampatan. Proses ini sama dengan proses enjin biasa di mana campuran udara dan petrol dimampatkan oleh piston. Bagi enjin Wenkel, proses mampatan dilakukan oleh rotor. Proses ini dinamakan lejang mampatan

Ketika rotor bergerak dan memaksa campuran tadi melalui palam pencucuh, mampatan tadi telah mencecah nilai maksima. Palam pencucuh pertama akan dinyalakan dahulu diikuti oleh palam pencucuh yang kedua. Bebola api akan merebak dari bahagian tengah kebuk dan menuju ke hujung rotor. Proses pembakaran ini akan menyebabkan udara panas mengembang dan menolak rotor berpusing ke ekzos port. Lejang ini dinamakan sebagai lejang kuasa.

Asap ekzos panas tadi akan mencari port ekzos untuk keluar dan proses ini akan dinamakan sebagai lejang ekzos. Jika diperhatikan maka satu rotor berupaya menjalan 3 proses secara serentak iaitu kemasukan, kuasa dan ekzos pada 3 bahagian enjin yang berbeza. Disebabkan biasanya enjin Wenkel dibuat secara berkembar, satu lagi rotor akan dipasang bersebelahan dan disokong oleh Eccentric Shaft. Rotor ini pula dipasang pada sudut 180 darjah antara satu sama lain menjadikan proses penghasilan tork pada shaft sangat lancar.

Kelebihan Enjin Wenkel

Jika diperhatikan pada proses enjin yang menggunakan piston, maka anda boleh perhatikan terdapat empat lejang yang perlu dilakukan iaitu lejang kemasukan, lejang mampatan, lejang kuasa dan juga lejang ekzos. Bagi setiap lejang, crankshaft perlu berputar sebanyak 180 darjah bagi menyempurnakan lejang tersebut. Jadi bagi 4 lejang atau satu kitaran lengkap enjin piston, enjin perlu berputar sebanyak 720 darjah bagi menghasilkan kuasa.

Jadi ada perhatikan pula enjin Wenkel yang tidak memiliki piston tapi rotor. Rotor hanya perlu berputar sebanyak 360 darjah untuk menghasilkan kuasa enjin iaitu hanya separuh berbanding dengan enjin piston. Jadi ketika enjin piston melengkapkan satu kitaran, enjin Wenkel sudahpun melakukan 2 kitaran enjin. Eh power jugak kan. Jadi Secara umumnya enjin Wenkel akan menghasilkan kuasa enjin yang lebih walaupun sesaran enjin adalah sama dengan enjin piston. Malah sesetngah agensi tenaga di dunia menyifatkan enjin Wenkel adalah bersamaan dengan 1.5 kali ganda atau 2 kali ganda berbanding dengan enjin piston.

Sesetengah penganjur perlumbaan mengharamkan terus penggunaan enjin Wenkel pada jentera perlumbaan disebabkan oleh kelebihan ini. Disebabkan rekaan rotor yang boleh menghasilkan kuasa secara berputar, maka enjin Wenkel boleh beroperasi sekitar 7000-9000 RPM secara normal dan untuk kegunaan perlumbaan, enjin ini biasa beroperasi sekitar 12,000 RPM

Kami sertakan di sini sebuah enjin Wenkel yang telah diubahsuai dengan memasang persepeks pada stator supaya pembaca boleh melihat dengan jelas bagaimana rotor enjin Wenkel beroperasi. Proses pembakaran telah dibantu dengangas Acetylene supaya proses pembakaran udara dan bahan api jelas kelihatan.

Related Posts

About The Author

Add Comment

%d bloggers like this: