Mesin Wankel Inovasi Rotary yang Unik dalam Dunia Otomotif

itechnobuzz.com – Mesin Wankel adalah jenis mesin dengan mekanisme pembakaran dalam yang berbeda dari piston konvensional. Alih-alih menggunakan piston yang bergerak naik turun di dalam silinder. Mesin ini menggunakan rotor berbentuk segitiga yang berputar dalam ruang berbentuk epitrokoid. Desain ini membuat mesin lebih bersinergi, lebih ringan, dan memiliki lebih sedikit bagian yang bergerak dibandingkan mesin piston biasa. Teknologi ini diciptakan oleh insinyur asal Jerman, Felix Wankel, dan pertama kali digunakan secara komersial pada tahun 1960-an.

Sejarah Awal Mesin Wankel

Pengembangan dimulai sejak tahun 1920-an, ketika Felix Wankel mulai memikirkan konsep mesin rotary. Meskipun baru berhasil menciptakan prototipe fungsional pada tahun 1957, kolaborasi dengan perusahaan NSU Motorenwerke AG berhasil mengembangkan konsep mesin ini hingga siap diproduksi secara massal. Kendaraan pertama yang menggunakannya adalah NSU Spider, mobil sport yang diperkenalkan pada tahun 1964.

Namun, popularitasnya melonjak ketika Mazda, perusahaan otomotif asal Jepang, mengambil alih teknologi ini dan menyempurnakannya. Mazda menggunakannya di beberapa model ikonik, termasuk Mazda RX-7 dan Mazda RX-8, yang dikenal dengan performa tinggi namun tetap mempertahankan desain yang kompak.

Prinsip Kerja

Mesin Wankel menggunakan rotor berbentuk segitiga Reuleaux yang berputar di dalam ruang epitrokoid. Setiap sisi rotor berfungsi seperti piston, melakukan siklus isap, kompresi, pembakaran, dan pembuangan dalam sekali putaran. Karena pergerakan rotasi yang mulus, mesin ini memiliki keunggulan berupa getaran yang lebih rendah, distribusi tenaga yang halus, dan mampu mencapai putaran mesin tinggi dengan mudah.

Langkah-langkah dalam siklus pembakarannya adalah sebagai berikut:

• Isap : Campuran udara dan bahan bakar dihisap ke dalam ruang kompresi saat salah satu sisi rotor bergerak menjauhi dinding ruang bakar.
• Kompresi : Rotor kemudian memampatkan campuran udara-bahan bakar di ruang bakar.
• Pembakaran : Campuran yang dikompresi dinyalakan oleh busi, menghasilkan tenaga yang mendorong rotor untuk berputar lebih lanjut.
• Pembuangan : Gas sisa hasil pembakaran dikeluarkan dari ruang bakar saat rotor melanjutkan perputarannya.

Keunggulan

Desain rotary mesin memberikan beberapa keunggulan unik:

• Bersinergi dan Ringan : Karena desainnya tidak memerlukan piston dan poros engkol yang rumit, Mesin dapat dibuat lebih kecil dan lebih ringan dibandingkan piston dengan kapasitas tenaga yang setara.
• Tenaga yang Halus dan Stabil : Pergerakan rotor yang kontinu menghasilkan aliran tenaga yang lebih halus dan stabil dibandingkan mesin piston yang menghasilkan getaran lebih besar.
• Putaran Tinggi : Mesin Wankel mampu berputar pada kecepatan yang sangat tinggi tanpa mengalami stres mekanis yang berarti, membuatnya ideal untuk aplikasi performa tinggi.

Tantangan Mesin Wankel

Walaupun memiliki banyak kelebihan, mesin Wankel juga menghadapi beberapa masalah, terutama dalam hal efisiensi bahan bakar dan emisi gas buang. Proses pembakaran dalam mesin ini kurang efisien dibandingkan mesin piston, karena ruang bakar yang panjang dan sempit cenderung menghasilkan lebih banyak kehilangan panas dan bahan bakar yang tidak terbakar sempurna. Selain itu, mesin Wankel mengalami kesulitan dalam memenuhi standar emisi ketat, sehingga penggunaannya mulai ditinggalkan.

Masa Depan Mesin Wankel

Meskipun popularitasnya menurun di dunia otomotif modern, Mazda terus melakukan penelitian terhadap Mesin ini. Pada tahun 2020, Mazda mengumumkan rencananya untuk menggunakan mesin Wankel sebagai range extender (penambah jarak tempuh) pada kendaraan listriknya. Teknologi ini memungkinkan mesin Wankel yang kompak dan ringan berfungsi sebagai generator untuk mengisi ulang baterai kendaraan listrik. Sehingga tetap relevan di era kendaraan ramah lingkungan.