Inti dari sebuah mesin adalah silinder, dengan piston bergerak naik dan turun di dalam silinder. Suatu mesin bisa memiliki satu silinder ataupun multi-silinder seperti hal nya kebanyakan mobil memiliki silinder lebih dari satu (empat, enam, dan delapan silinder). Dalam mesin multi-silinder, silinder biasanya disusun dalam sebuah konfigurasi, yaitu : inline, “V” atau flat (horizontal atau boxer). Konfigurasi yang berbeda memiliki kelebihan dan kekurangan yang berbeda pula dalam hal karakteristik kelancaran, biaya produksi dan bentuk. Berikut ini adalah karakteristik dari jenis-jenis konfigurasi suatu mesin:
Mesin Segaris (inline)
Dalam konfigurasi sebuah mesin, mesin segaris adalah sebuah internal combustion engine yang semua silinder nya terletak segaris. Mesin seperti ini sangat banyak digunakan di dunia otomotif, penerbangan, dan lokomotif. Mesin segaris lebih mudah dibuat dari mesin jenis lainnya, seperti mesin flat atau mesin V karena hanya membutuhkan satu cabang silinder dan crankshaft. Mesin ini juga membutuhkan cylinder head dan camshaft yang lebih sedikit.
Mesin segaris yang sering digunakan adalah mesin 4 silinder segaris yang mana mesin nya lebih halus jika dibandingkan dengan mesin satu, dua, dan tiga silinder. Meskipun begitu, mesin ini bukanlah mesin dengan konfigurasi “keseimbangan mesin” yang terbaik. Pembakaran dalam mesin 4 silinder segaris pada dasarnya sudah mencapai keseimbangan mesin yang baik karena pistonnya bergerak secara berpasangan. Ketika satu pasang piston bergerak ke atas, satu pasang piston lagi bergerak ke bawah. Mesikipun begitu, percepatan dan perlambatan piston lebih besar pada Rpm tinggi daripada Rpm rendah, karena connecting rod nya tidak bisa memanjang yang menyebabkan gerak menjadi sinusoidal. Akibatnya adalah ketika satu piston sedang beraklerasi cepat ke satu arah maka satu pasang piston lain nya berkaselerasi lebih lambat dengan arah yang berlawanan. Ketidakseimbangan ini akan menimbulkan getaran. Getaran ini masih bisa ditoleransi pada mesin berkapasitas kecil dan bertenaga kecil, tetapi getaran akan semakin besar seiring dengan bertambahnya kapasitas dan tenaga mesin.
Mesin V
Sama seperti hal nya mesin segaris, Mesin V ini adalah konfigurasi mesin yang sangat umum yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Struktur piston yang diatur sedemikian rupa hingga membentuk huruf V membuat mesin ini disebut “mesin V”. Konfigurasi mesin V dapat mereduksi panjang dan berat mesin secara keseluruhan jika dibandingkan dengan mesin yang tersusun dengan konfigurasi segaris.
Variasi sudut dari konfigurasi V ini digunakan di berbagai mesin yang berbeda, tergantung pada jumlah silindernya. Hal tersebut juga memungkinkan adanya perbedaan besar sudut yang terasa lebih baik kinerjanya daripada besar sudut lain dalam stabilitas. Sudut-sudut yang sangat kecil dari konfigurasi V dapat memadukan beberapa keuntungan dari mesin V, terutama dalam hal kepadatan nya. Beberapa mesin konfigurasi V mempunyai keseimbangan mesin yang baik, meskipun pada beberapa jenis mesin segaris mampu menciptakan kehalusan yang lebih baik. Sudut antar cabang silinder yang paling umum digunakan pada mesin V adalah 90°. Konfigurasi ini membuat pembakaran lebih optimal dan minim getaran. Beberapa konfigurasi mesin V6 dan mesin V10 diambil dari desain mesin V8 (sudutnya 90°), tetapi mesin ini tetap membutuhkan balance shaft untuk mengurangi getaran selama proses pembakaran.
Mesin Flat (Boxer)
Mesin Flat juga dikenal dengan mesin boxer dimana piston bergerak secara horizontal. Crankshaft (poros engkol) ada satu dan silindernya diletakkan di sisi kiri dan kanan membentuk sudut 180 derajat. Konsep mesin ini sendiri ditemukan oleh orang jerman “Karl Benz” pada tahun 1896. Ia melakukan riset selama 8 tahun untuk menghasilkan mobil pertamanya.
Mesin boxer ini cenderung menghasilkan getaran yang sedikit karena pergerakan piston yang silih berganti pada sudut 180 derajat serta memiliki tingkat keseimbangan yang baik. Tenaga yang dihasilkannya pun terbilang besar. Jadi tak heran, jika mesin boxer banyak digunakan oleh pabrikan mobil beraura split seperti mobil Subaru atau Porsche. Kekurangannya adalah membutuhkan ruang mesin yang besar pada mobil.
Jika artikel ini bermanfaat buat Anda, mohon untuk di Share because “Sharing is Caring”
Referensi:
