The Four-stroke Engine Cycle (Mesin 4 Langkah / 4 tak)


Keuntungan: lebih efisien, relatif tidak terlalu banyak polusi.
Kekurangan: lebih rumit, lebih mahal untuk dibuat.

Mesin 4 langkah / 4 tak adalah perbaikan paling awal dari mesin dengan pembakaran internal di akhir tahun 1800. Dalam mesin ini ada 4 langkah yang digunakan untuk membakar minyak gas/bbm: intake - compression - power - exhaust. Langkah-langkah ini terjadi saat sebuah piston bergerak naik dan turun sebanyak 2 kali.

Mesin 2 langkah / 2 tak melakukan hal yang sama - membakar bbm untuk menghasilkan gerak mekanikal - tapi dalam 2 langkah.

Kelebihan dari sebuah mesin 4 langkah memiliki banyak keuntungan, seperti ekonomi bahan bakar yang baik, tenaga dan torsi yang lebih besar, dan emisi yang relatif bersih. Tetapi, mesin ini lebih rumit dibanding mesin 2 langkah.

Forced Induction (Induksi Paksa)




Keuntungan: lebih banyak tenaga tanpa meningkatkan ukuran mesin.
Kekurangan: konsumsi bahan bakar, turbo lag.

Sebuah mesin memerlukan 3 hal untuk menghasilkan gerak: bahan bakar, udara, dan pengapian. Memampatkan lebih banyak udara kedalam mesin akan meningkatkan tenaga yang dihasilkan oleh piston. Cara paling populer adalah dengan menggunakan induksi paksa. Agan mungkin lebih kenal sama turbocharger dan supercharger.

Dalam sebuah mesin yang menggunakan induksi paksa, udara dipaksa masuk kedalam ruang bakar pada tekanan yang lebih tinggi dibanding biasanya, menciptakan kompresi tinggi dan tenaga yang lebih dari tiap langkah mesin tersebut. Turbocharger dan supercharger pada dasarnya kompresor udara yang mendorong lebih banyak udara ke dalam mesin.

Pada awalnya induksi paksa digunakan pada mesin pesawat terbang jauh sebelum digunakan pada mesin mobil pada tahun 1960an.

Contoh aplikasi penggunaan di Mini Cooper S, dengan mesin 1600cc dapat menghasilkan lebih dari 200 HP. Mesin kecil dengan tenaga ekstra yang besar tanpa harus memperbesar ukuran mesin dan menurunkan efisiensi bahan bakar. Kekurangan dari aplikasi induksi paksa adalah turbo lag, dimana tenaga tidak akan terasa hingga RPM tinggi.

Fuel Injection




Keuntungan: reaksi yang lebih baik dari throttle, efisiensi bahan bakar meningkat, tenaga lebih, mudah di starter.
Kekurangan: lebih rumit dan saat perbaikan berpotensi lebih mahal.

Puluhan tahun, metode untuk mencampur bahan bakar dan udara sekaligus mengendapkannya ke dalam ruang mesin bakar adalah dengan karburator. Semenjak akhir 1980an, karburator mulai digantikan perannya oleh fuel injection, sistem yang jauh lebih mutakhir dan efektif dalam mencampur bahan bakar dan udara. Fuel injector menyemprotkan bahan bakar ke dalam intake manifold, dimana udara dan bahan bakar dicampur bersama menjadi kabut halus. Campuran tersebut yang dibawa menuju ruang bakar oleh katup pada tiap silinder saat proses intake. ECU (electronic computer unit) mesin yang mengontrol proses tersebut.

Kekurangannya bahwa sistem ini dengan tingkat kerumitan yang tinggi otomatis membuat perbaikannya lebih mahal dibanding sistem karburator. Namun sekarang ini menjadi standar bagi industri untuk menggunakan fuel injection.

Direct Injection




Keuntungan: tenaga lebih, penggunaan secara ekonomis meningkat
Kekurangan: lebih mahal untuk membuatnya, relatif teknologi baru

Direct injection adalah pembaharuan dari sistem fuel injection, dari namanya agan udah bisa mengira bahwa sistem ini memperbolehkan fuel injection untuk “melewati satu langkah”, yang menambah efisiensi pada mesin dan tenaga sekaligus memperbaiki penggunaan secara ekonomis.

Pada sistem direct injection, bahan bakar disemprotkan langsung kedalam ruang bakar, bukan ke air intake manifold. Komputer dimesin kemudian memastikan bahwa bahan bakar terbakar sesuai kapan dan dimana dibutuhkan, mengurangi buangan. Teknologi ini baru masuk di pasar dalam sepuluh tahun terakhir dan hingga saat ini masih belum menjadi standar. Kadangkala direct injection dapat mengalami gejala pengumpulan kerak karbon pada katup intake, yang mengakibatkan masalah reliabilitas.

Aluminum engine blocks


Keuntungan: berat yang lebih ringan mengarah pada efisiensi dan handling yang lebih baik.
Kekurangan: bisa rusak pada temperatur yang tinggi

Dalam beberapa tahun terakhir, berat mobil mengarah lebih ringan dari berbagai sisi. Para produsen mencari cara agar berat kendaraan berkurang agar dapat menghasilkan fuel economy dan performance yang baik. Salah satu cara yang mereka lakukan adalah dengan mengganti mesin yang awalnya terbuat dari besi dengan alumunium.

Blok mesin yang dibuat dari besi telah menjadi standar tersendiri di industri otomotif. Sekarang mayoritas meskin kecil menggunakan alumunium, meskipun mesin-mesin besar sepeti V8 masih menggunakan blok besi. Berat alumunium jauh lebih ringan dibandingkan besi – sekitar setengah dari besi. Yang artinya secara keseluruhan berat mobil berkurang, dan pada akhirnya handling yang lebih baik dan fuel economy yang baik pula.

Sayangnya alumunium tidaklah sekuat besi dan tidak mampu mengatasi panas sebaik besi. Di masa mendatang insinyur berupaya mengatasi hal tersebut dengan mencampur sebagain dengan besi dan material lain yang lebih kuat dan ringan daripada besi.

Overhead Camshafts




Keuntungan: performa yang lebih baik
Kekurangan: tingkat kerumitan meningkat

Agan pernah denger kan DOHC atau Dual Overhead Camshafts waktu orang lain ngoborolin mesin? Kebanyakan orang menganggap jika fitur tersebut adalah sebuah “plus” untuk dimiliki sebuah mesin, tapi apa artinya? Maksudnya adalah banyaknya overhead camshafts pada tiap silinder didalam mesin.

Camshaft adalah bagian dari valvetrain kendaraan anda, sebuah sistem yang mengontrol aliran bahan bakar dan udara ke dalam silinder. Puluhan tahun biasanya mesin memiliki OHV atau pushords yang digerakkan oleh camshaft. Cara seperti ini menambah massa ke mesin dan membatasi kecepatan maksimalnya.

Dalam overhead cam, camshaft-nya sendiri jauh lebih kecil dan dimasukkan diatas kepala silinder, daripada di dalam blok mesin. SOHC memiliki satu camshaft, sedangkan DOHC memiliki dua. Keuntungannya memungkinkan lebih banyak katup intake dan exhaust, artinya udara, bahan bakar dan exhaust (buangan) dapat bergerak lebih mudah didalam mesin, pada akhirnya menambah tenaga.