Mesin Rotary/Wankel Engine

Mesin wankel atau disebut juga mesin rotary adalah mesin pembakaran dalam yang digerakkan oleh tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang menggerakkan sumbu.

Mesin ini dikembangkan oleh insinyur Jerman Felix Wankel. Dia memulai penelitiannya pada awal tahun 1950an di NSU Motorenwerke AG (NSU) dan prototypenya yang bisa bekerja pada tahun 1957. NSU selanjutnya melisensikan konsepnya kepada beberapa perusahaan lain di seantero dunia untuk memperbaiki konsepnya.

Karena mesin wankel sangat kompak, ringan, mesin ini banyak digunakan pada berbagai kendaraan dan peralatan seperti pada mobil balap seperti Mazda RX-7 dan Mazda RX-8, pesawat terbang, go-kart, speed boat.

Beberapa Mobil Dengan Mesin Wankel

1.Mazda RX-7 

adalah mobil sport yang diproduksi oleh Mazda tahun 1978 sampai 2002. RX-7 pada awalnya menggunakan mesin wankel/rotary berkapasitas silinder 1.146 cc (69,9 cu in) dengan penggerak roda belakang (RWD). RX-7 menggantikan RX-3. RX-7 awalnya adalah mobil sport dengan lampu utama tersembunyi dan hanya tersedia dengan versi coupé 2 kursi.

Mazda RX-7 dipuji oleh para kritikus karena mobil ini menggunakan mesin wankel yang tidak biasanya digunakan untuk mobil. Motor mobil ini merupakan salah satu yang terkuat, berkat sistem twin-turbo.

Mazda RX-7 telah dikenal melalui berbagai media kultur pop seperti seri The Fast And Furious, Initial D, Need For Speed, Wangan Midnight, Forza Motorsport dan Gran Turismo. Bahkan Mazda RX-7 meraih sukses dalam Motorsport pula.

2.Mazda RX-8 

adalah mobil sport yang diproduksi oleh Mazda Motor Corporation. Diperkenalkan tahun 2001 di North American International Motor Show.

Merupakan penerus dari RX-7 dan seperti pendahulunya, mobil ini menggunakan mesin wankel.










Cara Kerja Mesin Rotary/Wankel
Tanda "A" merupakan salah satu ujung dari rotor. Tanda "B" menunjukkan sumbueccentric yang menggerakkan poros mesin. Sumbu poros mesin berputar tiga kali untuk setiap putaran rotor mengelilingi poros eccentric.
Posisi rotor sisi a merupakan proses langkah hisap, pada langkah hisap campuran udara dan bahan bakar dihisap masuk ke ruang vakum.

Posisi rotor sisi b awal merupakan proses langkah kompresi, pada langkah ini campuran udara dan bahan bakar dikompresikan, posisi rotor sisi b akhir merupakan proses langkah usaha, pada langkah ini busi membakar campuran udara dan bahan bakar, tekanan tinggi hasil dari pembakaran menghasilkan ledakan dan menimbulkan tenaga untuk menggerakkan rotor. 

Posisi rotor sisi c merupakan proses langkah pembuangan, pada langkah ini tekanan tinggi hasil pembakaran keluar melalui exhaust port menuju knalpot.

Kelebihan Mesin Rotary
1. Lebih simpel dengan komponen bergerak yang lebih sedikit. sebagai gambaran :
mesin rotari 2 rotor : 3 komponen bergerak : 2 rotor dan 1 poros eksentrik
mesin 4 silinder konvensional yang paling simpel: 40 komponen yaitu piston,setang piston,poros kem,katup,pegas katup,pelatuk katup, timing belt,timing gear,poros engkol, dsb.

Efek dari sedikitnya komponen bergerak ini adalah :
-Mesin lebih simpel untuk diproduksi dan lebih ringan

-Lebih sedikit kerugian energi dan gesekan (losses) akibat dari transfer energi yang dihasilkan oleh gerakan dari satu komponen dengan yang lainnya, sehingga lebih efisien dan mampu menghasilkan daya dan putaran mesin yang lebih tinggi dari mesin silinder.

-Reliability (Kehandalan) yang lebih baik,itulah sebabnya pesawat terbang lebih memilih mesin rotari dibanding mesin silinder. Dimana rotor berputar dengan 1/3 kecepatan dari poros eksentrik yang artinya komponen bergeraknya bergerak lebih pelan dari mesin silinder sehingga lebih reliabel.

-Lebih halus, dengan putaran konstan dalam satu arah dibandingkan mesin silinder dimana terjadi konversi gerak bolak-balik menjadi gerak rotasi dengan adanya perubahan arah gerakan.

2. Power delivery (Transfer daya) yang lebih baik,dikarenakan rotor mempunyai 3 permukaan dengan putaran poros eksentrik yang bervariasi. Hal ini menyebabkan mesin rotari mempunyai durasi pembakaran 50% lebih lama dibanding mesin silinder. Mesin rotari menghasilkan daya melalui pembakaran pada 3/4 tiap putaran poros,sedangkan pada mesin silinder terjadi pada 1/4 putaran poros engkol saja. Hal ini menghasilkan perbandingan tenaga kuda dengan kapasitas mesin yang lebih besar. Dimana kesebandingan dayanya adalah mesin rotary sebanding dengan mesin silnder dengan kapasitas 1.5 sampai 2 kalinya.

3. Lebih tahan pada kegagalan mesin, mesin rotari yang kekurangan kompresi, pendinginan, ataupun tekanan oli akan kehilangan daya yang besar tetapi mesin masih mampu beroperasi. Sedangkan bila keadaan tersebut terjadi pada mesin silinder akan terjadi kerusakan permanen pada komponen mesin dan secara instan berhenti beroperasi.

4. Dapat beroperasi dalam jangka waktu yang lama pada daya maksimum dibanding mesin silinder.

Kekurangan Mesin Rotary
1. Sulit menciptakan mesin rotary yang lolos emisi gas buang dikarenakan dalam ruang bakar terjadi uap bahan bakar yang mendorong balik nyala api pembakaran (flame front). Sehingga lebih banyak menghasilkan karbon monoksida dan hidrokarbon yang tidak terbakar.

2. Produksi dalam jumlah yang terbatas, sehingga biaya produksinya lebih mahal.

3. Umumnya mengonsumsi bahan bakar lebih banyak dari mesin silinder akibat ruang perbandingan kompresi yang rendah (dan seringkali dilengkapi turbo)

4. Rawan kerusakan terutama pada bagian seal di dalam mesin akibat pembakaran awal (knocking) sehingga kompresi bocor. Oleh sebab itulah banyak pemilik mesin rotari yang harus rebuild kembali mesinnya.

5. Umur / keawetan yang rendah dikarenakan mudah rusaknya komponen apex seal yang dapat menyebabkan kebocoran kompresi, sehingga perawatan harus lebih cermat dan teliti. Penambahan turbo juga menyebabkan hal ini.

6. Torsi yang dihasilkan pada putaran rendah lebih rendah diakibatkan kapasitas mesin yang kecil dan kompresi yang rendah. Sehingga tidak cocok untuk kendaraan sehari-hari dan lebih cocok untuk ajang kompetisi/balap.

7. Desain mesin rotary membakar sebagian kecil oli mesin untuk melumasi apex seal agar lebih awet. Sehingga pengguna harus cermat menambahkan oli mesin yang berujung pada biaya perawatan yang lebih besar.

8. Perbaikan,perawatan, dan ketersediaan spare part yang langka sehingga biaya perawatan lebih mahal akibat tingkat laju produksi mesin rotari yang rendah.

Daftar Pustaka/Sumber
https://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_wankel (Dengan Sedikit Perubahan)
https://id.wikipedia.org/wiki/Mazda_RX-7
https://id.wikipedia.org/wiki/Mazda_RX-8
https://www.kaskus.co.id/thread/537546c0af07e7de558b45a2/mesin-wankel-atau-rotary---piston-segitiga/
https://forum.idws.id/threads/mesin-rotari-wankel-engine.379609/