KERETA
Kereta direka khas untuk bergerak di atas jalan raya dan mengangkut penumpang daripada membawa barangan, walaupun kadangkala kenderaan lasak (SUV - Sport Utility Vehicle) membenarkan penggunaan kereta di luar jalan raya. Di dunia ini sekarang terdapat beberapa jenis jenama kereta; yang terkenal ialah Toyota, Honda, Mitsubishi, BMW, Mercedes Benz, PROTON, Hyundai, Volvo, Isuzu, Mazda, Skoda, Nissan dan Citroen.
Sistem kenderaan
Sesebuah kereta terdiri daripada beberapa jenis sistem kenderaan untuk membolehkannya berfungsi. Sistem-sistem yang terdapat pada kereta adalah seperti berikut:-
- Sistem bahan api - Sistem bahan api berfungsi bagi membekalkan bahan api petrol atau diesel kepada enjin. Kesemua enjin diesel menggunakan sistem suntikan bahan api manakala hampir kesemua model kereta berenjin petrol terkini menggunakan suntikan bahan api bagi menggantikan karburetor.
- Sistem ekzos - Berfungsi bagi menyingkirkan gas-gas ekzos hasil pembakaran bahan api daripada enjin.
- Sistem pelinciran - Berfungsi bagi melincirkan enjin untuk mengurangkan geseran serta mengurangkan kehausan bahagian utama enjin yang boleh mengakibatkan kerosakan pada enjin.
- Sistem penyalaan - Berfungsi untuk menghasilkan percikan bunga api untuk pembakaran bahan api petrol. Tenaga daripada pembakaran minyak petrol akan seterusnya menggerakkan omboh dan menghasilkan kuasa bagi enjin. Sistem penyalaan hanya terdapat pada enjin petrol sahaja kerana pada enjin diesel, minyak diesel dibakar dengan mengenakan mampatan udara bertekanan tinggi yang turut menaikkan suhu sehingga minyak diesel terbakar.
- Sistem transmisi - Berfungsi untuk menghantar aliran kuasa enjin kepada roda pemacu. Sistem transmisi menyediakan pilihan nisbah gear yang bersesuaian dengan keadaan pemanduan. Terdapat dua jenis sistem transmisi secara umumnya iaitu transmisi manual dan transmisi automatik.
- Sistem elektrik - Berfungsi membekalkan arus elektrik yang diperlukan oleh sistem penyalaan, lampu-lampu utama dan lampu isyarat, serta peralatan elektrik yang lain.
- Sistem penyejukan - Berfungsi menyejukkan enjin agar enjin dapat beroperasi pada suhu yang betul. Enjin yang terlalu panas akan mengalami kerosakan manakala enjin yang terlalu sejuk pula tidak berupaya menghasilkan kuasa optimum.
- Sistem kemasukan udara - Membekalkan udara bersih kepada enjin untuk pembakaran bahan api.
- Sistem kerangka dan suspensi - Berfungsi menyokong enjin, pemandu, penumpang serta kenderaan itu sendiri. Sistem suspensi menyerap hentakan sepanjang jalan bagi keselesaan pemandu dan penumpang.
Teknologi bahan api
Kebanyakan kereta hari ini menggunakan enjin pembakaran dalaman jenis petrol atau diesel, yang dikenal pasti menjadi punca pencemaran udara serta disalahkan sebagai penyumbang utama kepada perubahan iklim serta pemanasan global.[1] Kos bahan api berasaskan petroleum yang semakin meningkat, undang-undang yang semakin ketat serta had bagi gas rumah hijau adalah faktor utama kepada pembangunan sumber kuasa baru bagi kereta. Usaha bagi menambah baik atau menggantikan teknologi sedia ada termasuklah pembangunan kereta kacukan, serta kereta elektrik dan kereta hidrogen yang tidak melepaskan bahan pencemar di dalam udara.
Diesel
Kereta berenjin diesel sudah lama popular di Eropah sejak mula diperkenalkan pada tahun 1930-an oleh Mercedes-Benz dan Citroen. Faedah utama enjin diesel ialah kecekapan penggunaan bahan api sehingga 50% berbanding 27%[2] dalam enjin petrol yang paling baik. Kelemahan utamanya pula ialah penghasilan jelaga di dalam gas ekzos, maka pengeluar kini mula memasang penapis bagi membuang jelaga tersebut, Kebanyakan kereta diesel juga boleh menggunakan 100% biodiesel dengan tiada atau hanya sedikit pengubahsuaian yang diperlukan.
Petrol
Kelebihan enjin petrol berbanding diesel ialah beratnya yang ringan serta mampu bekerja pada kelajuan putaran tinggi, maka ia menjadi pilihan utama dalam kereta sport berprestasi tinggi. Pembangunan berterusan enjin petrol selama lebih seratus tahun sudah menampakkan peningkatan terhadap kecekapan serta pengurangan pencemaran. Karburetor telah digunakan pada hampir kesemua enjin kereta sehinggalah pada tahun 1980-an di mana kawalan campuran udara-bahan api yang lebih baik boleh dicapai melalui penggunaan suntikan bahan api. Suntikan tidak terus mula digunakan di dalam enjin kapal terbang bermula 1909, di dalam kereta lumba bermula 1930-an, serta di dalam kereta jalanan bermula lewat 1950-an.[2] Suntikan Terus Petrol (GDI) mula digunakan di dalam kereta pengeluaran seperti model 2007 (Mark II) BMW Mini. Gas ekzos juga dibersihkan melalui pemasangan penukar bermangkin pada sistem ekzos. Penguatkuasaan peraturan udara bersih dalam kebanyakan pasaran utama industri kereta menjadikan kedua-dua penukar bermangkin dan suntikan bahan api sebagai peralatan lazim. Kebanyakan enjin petrol moden mampu berjalan menggunakan campuran sehingga 15% etanol di dalam minyak petrol - kereta lama mungkin mempunyai salur dan sesendal yang boleh dirosakkan oleh etanol. Dengan hanya pengubahsuaian kecil, enjin petrol boleh menggunakan campuran etanol sehingga setinggi 85%. 100% etanol digunakan di beberapa negara di dunia (seperti Brazil), tetapi kereta mesti dihidupkan dengan menggunakan petrol tulen sebelum ditukarkan kepada etanol. Kebanyaan kereta petrol boleh juga menggunakan LPG dengan pemasangan tangki LPG serta pengubahsuaian sistem bahan api untuk dipasang pencampur LPG. LPG menghasilkan kurang pencemaran serta menjadi bahan api popular forklif yang perlu beroperasi di dalam bangunan.
Bioalkohol dan biopetrol
Etanol, bahan api alkohol lain (biobutanol) dan biopetrol sudah mula digunakan secara meluas sebagai bahan api kereta. Kebanyakan alkohol menghasilkan kurang tenaga seliter berbanding petrol dan biasanya diadunkan bersama petrol. Alkohol digunakan kerana pelbagai sebab - untuk meningkatkan penarafan oktana, untuk memperbaiki pelepasan asap, serta sebagai alternatik kepada bahan api berasaskan petroleum, memandangkan ia boleh dihasilkan daripada hasil pertanian.Program etanol Brazil menghasilkan lebih kurang 20% daripada keperluan bahan api automotif negara, termasuklah beberapa juta kereta yang menggunakan etanol tulen.
Elektrik
Kereta elektrik pertama mula dibina sekitar 1832, sebelum kereta berenjin pembakaran dalaman mula dikeluarkan.[3] Pada tempoh tertentu, kereta elektrik dianggap unggul kerana motor elektrik yang senyap berbanding bunyi bising enjin petrol. Kelebihan tersebut telah dihapuskan dengan penciptaan peredam bunyi oleh Hiram Percy Maxim pada tahun 1897. Setelah itu kereta berenjin pembakaran dalaman mempunyai dua kelebihan utama: 1) jarak perjalanan yang panjang, dan 2) tenaga tentu yang tinggi (berat petrol yang jauh lebih ringan berbanding berbanding berat bateri). Pembinaan kereta elektrik yang boleh menandingi model pembakaran dalaman terpaksa menanti pengenalan teknologi kawalan semikonduktor serta bateri yang diperbaharui. Oleh kerana ia berupaya menghasilkan tork tinggi pada rpm rendah, kereta elektrik tidak memerlukan kotak gear yang kompleks sebagaimana kereta berenjin pembakaran dalaman. Beberapa kereta elektrik pasca-2000 seperti Venturi Fétish moleh memecut0-100 km/j dalam masa 4.0 saat dengan kelajuan maksimum 210 km/j. Yang lain pula mampu bergerak sejauh 400 km pada kitar lebuh raya EPA dengan memerlukan 3-1/2 jam untuk dicas semula[4]. Kecekapan bahan api yang setara dengan enjin pembakaran dalaman tidak begitu dinyatakan tetapi ada laporan yang melaporkannya sekitar 1.74 L/100 km.
Wap
Enjin wap, biasanya menggunakan dandang yang menggunakan minyak atau gas, juga pernah digunakan sehingga tahun 1930-an tetapi mempunyai kelemahan utama iaitu tidak mampu menggerakkan tenaga sehingga tekanan wap yang mencukupi terhasil. Ia mempunyai kelebihan mempu menghasilkan pencemaran sangat rendah memandangkan proses pembakaran boleh dikawal dengan berhati-hati. Kelemahan lain termasuklah kecekapan haba yang rendah serta keperluan ekstensif bagi peralatan elektrik.[5]
Turbin gas
Pada tahun 1950-an timbul minat yang singkat bagi menggunakan enjin turbin gas (jet) dan beberapa pengeluar kereta seperti Rover dan Chrysler telah menghasilkan beberapa prototaip. Walaupun unit kuasa sangat padat, tetapi penggunaan bahan api yang tinggi, kelengahan tindak balas pendikit serta kekurangan brek enjin menyebabkan tiada kereta sedemikian dapat dihasilkan.
Enjin rotari (Wankel)
Enjin Wankel mula diperkenalkan di dalam kereta oleh NSU melalui model Ro 80 dan kemudiannya melalui Citroën GS Birotor serta beberapa model kereta Mazda. Walaupun enjinnya sangat lancar, namun ia kurang boleh diharap serta tidak menjimatkan bahan api, menyebabkan kebanyakan model sedemikian lenyap. Mazda, bermula dengan model R100 diikuti RX-2, telah meneruskan kajian terhadap enjin Wankel, dan seterusnya berjaya menangani kebanyakan kelemahan awalnya melalui model RX-7 dan RX-8.
Kereta roket dan jet
Kereta roket memegang beberapa rekod di dalam perlumbaan drag. Walau bagaimanapun, kereta sedemikian digunakan untuk memecah rekod kelajuan darat, serta digerakkan oleh tujahan jet daripada enjin roket, turbojet, atau lebih terkini dan lebih berjaya, enjin turbofan. Kereta ThrustSSC yang menggunakan dua enjin turbofan Rolls-Royce Spey dengan pemanasan semula berjaya memecahkan kelajuan bunyi pada aras tanah pada tahun 1997.
Teknologi automotif masa depan
Teknologi sistem bahan api yang sedang dibangunkan termasuklah kereta kacukan, kereta elektrik, kereta hidrogen, bahan api bio serta pelbagai bahan api alternatif.
Kajian mengenai punca kuasa alternatif masa depan termasuklah pembangunan sel bahan api, Penyalaan Mampatan Pengecasan Seragam (HCCI), Enjin Stirling[6], malah menggunakan tenaga yang tersimpan di dalam udara mampat atau nitrogen cecair.
Bahan baru yang bakal menggantikan keluli termasuklah duraluminum, gentian kaca, gentian karbon, dan tiub nano karbon.
