Enjin Wankel Posted by @mirul1991 , 26 September 2009 at 11:21 PM, in Labels: Komponen

Enjin Wankel

Enjin Wankel di Deutsches Museum Munich, Jerman.

Enjin Wankel adalah sejenis enjin pembakaran dalaman yang menggunakan rekabentuk putaran bagi menukarkan tekanan hasil pembakaran campuran udara-bahan api terus kepada gerakan putaran, berbeza dengan enjin omboh biasa yang menghasilkan gerakan salingan sebelum ditukarkan kepada gerakan putaran oleh aci engkol. Kitar empat lejang di dalam enjin tersebut dijana di dalam ruang antara perumah berbentuk epitrokoid seakan bujur dengan rotor berbentuk segi tiga. Reka bentuk ini menghasilkan kuasa rpm tinggi yang lancar daripada enjin yang padat dan ringan.

Enjin ini dicipta oleh jurutera Jerman, Felix Wankel. Beliau memulakan pembangunan enjin tersebut pada awal 1950-an di NSU Motorenwerke AG (NSU) sebelum menyiapkan prototaip yang boleh berfungsi dengan sempurna pada tahun 1957. NSU kemudian melesenkan konsep tersebut kepada beberapa syarikat kereta lain di serata dunia, yang seterusnya menambah baik enjin tersebut antara tahun-tahun 1950-an dan 1960-an.

Disebabkan rekabentuknya yang padat dan ringan, enjin rotari Wankel digunakan pada pelbagai kenderaan dan peralatan seperti kereta dan kereta lumba, kapal terbang, go-kart, bot laju peribadi serta unit kuasa sampingan.

Reka bentuk

Kitar enjin Wankel. Titik "A" menandakan salah satu daripada tiga bucu rotor. Titik "B" menandakan aci eksentrik manakala bahagian putih ialah bonjolan bagi aci tersebut. Aci berputar tiga kali bagi setiap putaran rotor serta bagi setiap putaran orbit mengelilingi aci eksentrik.

Di dalam enjin Wankel, kitar empat lejang terhasil di dalam tiga ruang yang terbentuk daripada perumah dan juga rotor berbentuk segi tiga (sebenarnya setiap sisi rotor melengkung sedikit). Perumah enjin Wankel berbentuk epitrokoid, iaitu seakan bujur tetapi sebenarnya menyerupai bentuk dua bulatan yang bertindih. Bentuk sebegini membolehkan ruang yang besar bagi kitar aruhan dan kitar kuasa dapat dihasilkan. Kuasa dipindahkan daripada rotor kepada aci eksentrik, ataupun aci-E.

Oleh kerana kebuk pembakaran semasa kitar mampatan adalah panjang, maka lebih daripada satu palam pencucuh biasanya diperlukan untuk membakar campuran udara-bahan api dengan sempurna, berbanding hanya satu bagi setiap silinder enjin omboh. Biasanya dua palam pencucuh digunakan, tetapi dalam sesetengah kes ada kalanya tiga palam pencucuh digunakan untuk setiap rotor.

Reka bentuk enjin sebegini membolehkan kitar kuasa dihasilkan pada setiap satu putaran rotor, iaitu tiga lejang kuasa pada setiap putaran enjin, berbanding dua putaran bagi setiap lejang kuasa pada enjin empat lejang. Oleh itu, enjin Wankel lazimnya menghasilkan keluaran kuasa lebih tinggi daripada enjin empat lejang dengan sesaran enjin yang sama, contohnya Enjin Renesis 1.3L yang digunakan pada kereta Mazda RX-8 menghasilkan lebih kurang 238 bhp, manakala enjin S4PE 1.3L pada kereta Proton Saga hanya menghasilkan 94 bhp. Oleh sebab itu, kebanyakan negara serta badan induk perlumbaan menganggap sesaran enjin Wankel sebagai dua kali sesaran enjin empat lejang, misalnya kereta Mazda RX-8 1.3L dikenakan cukai jalan setara dengan kereta dengan sesaran enjin 2.6L.

Enjin Wankel mempunyai garisan merah yang lebih tinggi daripada enjin empat lejang biasa disebabkan penggunaan gear antara rotor dan aci-E, serta operasi enjin secara putaran yang lancar, tidak seperti enjin omboh biasa yang lazimnya menghasilkan gegaran terutamanya pada kelajuan tinggi.

Kelebihan dan kelemahan

Kelebihan

NSU Wankel Spider, antara model kereta berenjin Wankel yang terawal.

1. Mampu menghasilkan kuasa yang lebih tinggi daripada enjin omboh empat lejang dengan sesaran enjin yang sama.
2. Reka bentuk yang lebih ringkas serta kurang bahagian bergerak dan kurang geseran, membolehkannya menghasilkan kuasa yang lancar dan kurang gegaran, serta mampu beroperasi pada rpm yang lebih tinggi.
3. Enjin Wankel dibina menggunakan rotor besi di dalam perumah aluminium, yang mempunyai kadar pengembangan haba yang lebih besar. Oleh itu, enjin Wankel yang mengalami lampau panas tidak akan kejang seperti yang sering berlaku pada enjin omboh yang terlampau panas.
4. Saiz enjin yang lebih kecil, lebih ringan serta lebih murah untuk dihasilkan, berbanding enjin omboh dengan keluaran kuasa yang sama.
5. Enjin Wankel yang bermasalah tidak akan mengalami kegagalan yang membinasakan sebagaimana enjin omboh yang akan kejang atau lebih teruk lagi kerosakan teruk pada bahagian dalaman enjin.
6. Lejang yang 50% lebih panjang serta aliran campuran udara-bahan api yang lebih kuat membolehkan pembakaran campuran udara-bahan api dilakukan dengan lebih sempurna.

Kelemahan

1. Lebih banyak menggunakan bahan api berbanding enjin omboh disebabkan terdapat campuran udara-bahan api yang boleh mengalir keluar terus dari rongga masukan ke rongga ekzos semasa peralihan kitar ekzos dan kitar aruhan. Walau bagaimanapun, enjin Renesis pada kereta Mazda RX-8 telah menghapuskan kelemahan ini dengan mengalihkan rongga masukan dan rongga ekzos daripada asalnya bersetentangan dengan permukaan rotor kepada bahagian tepi perumah.
2. Semua enjin Wankel menyuntik sebahagian kecil minyak pelincir ke dalam perumah enjin bagi melincirkan bahagian bucu rotor, yang seterusnya dibakar bersama dengan campuran udara-bahan api, maka pengguna perlu menambah sedikit demi sedikit minyak pelincir secara berkala.