Enjin baru Proton lebih berkuasa, lebih lasak, jarak servis 20,000km

Artikel oleh : Shamsul Yunos

Antara trend paling penting dalam industri automotif ialah menawarkan jarak antara servis yang panjang. Banyak jenama automotif Eropah sudah mula menawarkan jarak servis 20,000 kilometer namun pemain dari Jepun masih kekal dengan selang (interval) antara 5,000km dan 10,000km.

Pada masa depan jarak antara servis mungkin dipanjangkan ke 60,000km dan ini mungkin berlaku bila teknologi metalurgi, pelincir dan penapisan pelincir meningkat dan membolehkan enjin bertahan sekian lama tanpa kerosakan.

Pada masa kini hanya jenama pertengahan dan mewah dari Eropah yang menawarkan jarak servis 20,000 km manakala jenama mampu-milik rata rata menawarkan jarak servis separuh ataupun suku dari itu. Dalam temuramah funtasticko.net dengan Ketua Pegawai Teknologi Proton, Abdul Rashid Musa, beliau berkata Proton mengambil kira pelbagai aspek dalam menetapkan spesifikasi dan arah tuju keluarga enjin baru mereka.

Peningkatan Kecekapan

Selain dari aspek penjimatan bahanapi dan kecekapan pembakaran yang mendatangkan kesan langsung kepada jumlah gas tertentu dan bahan pencemaran yang dihasilkan oleh enjin dan tahap ini ditetapkan oleh undang undang dan peraturan di pelbagai pasaran.

Enjin yang cekap dan gas ekzos yang bersih adalah keperluan undang undang dan ianya mesra alam dan ini juga adalah matlamat kami sebagai pengeluar kereta yang bertanggungjawab. Kecekapan enjin juga memberikan kelebihan dari segi penghasilan kuasa, enjin moden mempunyai kecekapan thermal sebanyak 25 hingga 30 peratus tetapi enjin kami dijangka akan mencapai kecekapan thermal setinggi 40 peratus dan ini membolehkannya menghasilkan lebih kuasa tanpa membakar lebih bahanapi.

Kecekapan thermal ialah ukuran keupayaan sesuatu enjin untuk menukar haba yang dihasilkan oleh letupan dari pembakaran bahanapi dalam kebuk kepada tenaga kinetik dan kuasa. Kebiasaannya enjin omboh (piston) boleh menukar 25 hingga 30 peratus haba tersebut kepada kuasa, selainnya terbuang sebagai haba melalui ekzos, dan entropi am seperti geseran, gegaran dan bunyi.

Haba ekzos ialah pembaziran paling besar dalam sistem enjin dan enjin yang cekap mengurangkan pembaziran tenaga melalui haba. Kecekapan ini dihasilkan dengan pelbagai cara, termasuklah peningkatan nisbah mampatan, pancitan bahanapi berperingkat dan penggunaan sistem induksi paksa (forced induction) atau lebih dikenali sebagai turbocharger atau supercharger.

Enjin baharu Proton dijangka akan beroperasi pada nisbah mampatan 13:1 dalam variasi GDI dan 10.5:1 dalam variasi turbo. Nisbah mampatan enjin biasa adalah 11:1 namun enjin GDI terkini lazimnya beroperasi antara 13:1 dan 14:1. Nisbah mampatan 14:1 memerlukan kualiti petrol RON95 (AKI90) ataupun lebih tinggi. AKI ialah pendekan untuk Anti Knock Index yang digunakan di Amerika Syarikat dan Kanada.

Enjin Skyactiv Mazda yang mengaplikasi teknologi Kitaran Miller (Miller Cycle) mempunyai nisbah mampatan tertinggi di dunia dengan 14:1 tetapi ianya ditala dengan nisbah mampatan 13:1 di pasaran Amerika Syarikat kerana kualiti bahanapi yang banya berbeza mengikut kawasan.

Enjin baru Proton ini direka dengan keupayaan untuk dimajukan dengan teknologi masa depan (future protected) dan mampu mengaplikasi Kitaran Miller sekiranya perlu. (Jika ramai berminat, kita akan terbitkan artikel mengenai teknologi enjin terkini dan yang akan muncul di masa depan). Nisbah mampatan tinggi ini selalunya menghasilkan knock ataupun penyalaan awal dalam silinder dan ini dapat dikurangkan melalui pancitan terus ke dalam kebuk ketika kitaran sedutan kerana pancitan itu mengurangkan suhu kebuk, langsung mengelak knocking.

Sistem ini memerlukan ECU yang pantas dan penyuntik (injector) yang mempunyai banyak lubang halus kerana ia perlu menghasilkan pemeluwapan petrol yang sekata bagi mengurangkan suhu dan memastikan pembakaran sempurna. Dengan menggabungkan nisbah mampatan yang tinggi dan ketepatan kawalan pancitan, jurutera enjin mampu mengurangkan penggunaan bahanapi, terutamanya ketika cruising ataupun situasi kelajuan sekata yang tidak memerlukan pecutan tinggi.

Dalam aplikasi normal, nisbah ideal udara dan petrol (Stoichiometric ratio) ialah 14.7:1 tetapi dalam sesetengah aplikasi GDI, contohnya teknologi  FSI Volkswagen, nisbah ini dapat dikurangkan kepada 65:1 ketika cruising. Ini dilakukan dengan memancitkan petrol pada darjah terakhir sebelum palam pencucuh dinyalakan dan menutup injap masuk lebih awal dan menghasilkan suhu yang tinggi dalam kebuk.

Penjimatan bahanapi yang terhasil memang membanggakan namun ini mungkin tidak dapat dicapai dalam penggunaan biasa. Semua strategi ini mampu meningkatkan kecekapan thermal sesebuah enjin.

Pengurangan Kos Penyelenggaraan

Menurut Rashid lagi, Proton juga menumpukan usaha untuk menghasilkan enjin yang menawarkan kos penyelenggaraan yang lebih rendah dari enjin VVT dan Campro sekarang.

“Sebagai syarikat kereta yang sentiasa mencuba untuk menjadikan produk kami mampu milik tetapi memiliki teknologi terkini, Proton telah memastikan enjin baru ini mampu mengurangkan kos penyelenggaraan dan strategi utama ialah dengan menjarakkan waktu servis kepada 20,000km.”

“Ini merupakan satu loncatan besar kepada Proton kerana kebanyakan syarikat Jepun pun masih menetapkan jarak servis 5,000 atau 10,000km manakala beberapa jenama mewah Eropah sudahpun memperkenalkan jarak servis 20,000km.” tambahnya lagi.

Faktor utama yang menentukan jarak servis ialah degradasi minyak pelincir akibat suhu tinggi dan juga kekotoran yang terhasil mahupun masuk ke dalam enjin. Teknologi enjin sudahpun berjaya mengawal suhu operasi enjin dengan pelbagai strategi pengurusan haba termasuk rekabentuk radiator dan penggunaan sistem penyejuk pelincir.

Walaupun teknologi penapisan juga telah meningkat dan kini menggunakan penapis yang semakin halus, namun ada had kehalusan penapis yang boleh digunakan sebelum ianya mengurangkan keupayaan dan kecekapan pam pelincir berfungsi.

Geseran dalam enjin menghasilkan serpihan logam yang halus dan ada kalanya ia terlalu halus untuk diperangkap oleh penapis dan apabila ianya boleh menghasilkan calar mikro dan kerosakan pada bearing. Ada syarikat yang menggunakan sump plug magnetik untuk memerangkap serpihan logam halus. Magnetic sump plug juga boleh didapati di kedai aksesori namun ada pihak yang tidak yakin ianya dapat membantu mengurangkan kehausan enjin.

Cara lain untuk meningkatkan jarak servis ialah dengan menghasilkan enjin yang lebih lasak dan robust dan mampu mengharungi penggunaan seharian tanpa penyelenggaraan. Kemajuan pada metalurgi dan proses mesin logam terkini juga mampu menghasilkan silinder, piston dan engkol yang lebih jitu dan seimbang, juga bearing yang lebih lancar. Ini boleh memanjangkan jarak servis.

Kenapa Timing Chain bukan Timing Belt?

Penggunaan Rantai Sawat Pemasa (Timing Chain) dan bukan Tali Sawat Pemasa (Timing belt) sudah tentu akan menjadi buah mulut sesetengah pemerhati teknologi kerana ianya boleh dikatakan satu langkah ke belakang kerana rantai tidak mampu menyaingi belt dari segi kejituan pemasaan (timing accuracy).

Rantai yang paling jitu pun masih kendur jika dibandingkan dengan belt dan kendur ini mengurangkan kejituan pemasaan dan rantai juga menghasilkan jauh lebih banyak gegaran akibat dari kekenduran tersebut. Walaubagaimanapun rantai adalah jauh lebih lasak dari belt dan dan mampu bertahan sepanjang hayat enjin jika diselenggara dengan berkala dan ianya adalah satu kompromi yang terpaksa dilakukan sekiranya kelasakkan enjin menjadi keutamaan pengeluar dan pembeli.

Mengapa Blok Besi dan Bukan Aluminium

Menurut pengarah kejuruteraan Proton, Amrizal Abdul Majid, keputusan untuk menggunakan blok besi dibuat berasaskan keupayaan kilang enjin Proton yang kini mampu menghasilkan blok besi.

“Kita sudahpun menggunakan kepala silinder aluminium untuk menjimatkan berat namun buat masa kini kami akan terus menggunakan blok besi bagi mengoptimakan penggunaan kilang enjin yang sedia ada. Selain pertimbangan keupayaan pengilangan, pengunaan keupayaan yang sedia ada membolehkan Proton menghasilkan enjin berteknologi tinggi pada harga yang mampu dimiliki ramai.”

Walaupun ada syarikat yang sudah migrasi kepada enjin aluminium sepenuhnya, terdapat laporan yang mempersoal ketahanan dan kelasakan enjin baru yang menggunakan blok aluminium, terutamanya enjin Direct Injection yang menggunakan nisbah mampatan tinggi dan menghasilkan julat gegaran dan tekanan yang lebih tinggi. Syarikat gergasi Ford masih menggunakan blok besi untuk enjin ecoboost terkini.

Manakala Rashid pula berkata penggunaan blok besi dan kepala aluminium adalah sebahagian dari strategi pengurusan haba enjin baru Proton. “Selain dari memberi kekuatan tambahan berbanding dengan blok aluminium, blok besi juga lebih efisien dalam memerangkap haba dan mampu panas dengan lebih cepat dan ini penting kerana ia membolehkan enjin mencapai suhu ideal dalam tempoh lebih singkat dan sekaligus mencapai kecekapan tertinggi dalam masa lebih pendek.”

“Manakala pengurusan suhu kepala silinder pula memerlukan keupayaan menghilangkan haba dengan lebih cepat dan aluminium kehilangan haba dengan lebih cepat dan ini bertepatan dengan teknologi enjin terkini yang mengamalkan pengurusan strategi dual dan berbeza untuk blok dan kepala,” tambah Rashid.

Enjin Modular

Enjin empat 1.5-liter dan 1.3 liter adalah asas bagi keluarga enjin modular yang juga termasuk enjin 1.0-liter dan 1.2-liter yang bakal menjana kuasa untuk model kompak Proton di masa akan datang. Kesemua enjin dalam keluarga baharu ini dilengkapi dengan teknologi dual VVT namun hanya enjin empat silinder yang dibangunkan dengan teknologi GDI dalam fasa pertama yang juga menyaksikan pembangunan enjin turbo GDI.

“Jika ada keperluan di masa depan, kita boleh bangunkan enjin tiga silinder menjadi GDI dan Turbo GDI,” kata Rashid. Enjin tiga silinder turbo GDI mungkin akan digunakan dalam kereta A-segmen di masa depan dan ini termasuklan menjadi janakuasa untuk model Saga masa depan yang mungkin dipasarkan sebagai sedan segmen A.

Trend pengecilan enjin dijangka berterusan di masa akan datang walaupun harga minyak dunia turun mendadak dalam masa terdekat kerana secara keseluruhannya, pengguna mahukan penjimatan. Langkah Proton untuk mempertingkatkan teknologi enjin dengan melahirkan keluarga enjin baharu dijangka dapat membantu mereka untuk terus kekal relevan dan kompetitif.

Jom tonton video teknologi enjin Direct Injection dari Bosch