Bos enjin CEVT Geely-Volvo jelaskan kenapa enjin 3 silinder Proton X50 lebih bagus daripada 4 silinder

Dr. Håkan Sandquist, pemegang Ph. D. dalam enjin pembakaran dalaman ('internal combustion engine'), sejak 20 tahun lalu aktif dalam pembikinan enjin-enjin automotif dimana 10 daripadanya berkaitan tren kuasa elektrik iaitu hibrid dan hibrid ‘plug-in’. Beliau mendapat kelulusan daripada Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden – tempat asal Volvo.

Buat masa ini, beliau bekerja sebagai Pengarah Strategi Tren Kuasa di CEVT, sebuah syarikat usaha-sama antara Volvo Cars dan Geely, berfokuskan kepada tren kuasa.

Namun, walau orang berkaliber seperti Dr. Sandquist pun tak dapat nak lawan ‘kaliber’ netizen di Facebook yang mencanang cerita tentang betapa teruknya enjin 3 silinder. Ya, ada benarnya, dan syarikat-syarikat keretalah yang sepatutnya disalahkan. Kami akan bincangkan dengan lebih lanjut nanti.

Sudah menjadi kebiasaan bagi kita untuk punyai persepsi "lagi besar, lagi bagus" terutama sekali apabila bercakap tentang kereta. Persepsi lain termasuklah enjin paling bagus ialah enjin V12, enjin 6 silinder lebih bagus daripada 4 silinder, dan macam-macam lagi. Inilah yang sering digembar-gemburkan oleh pihak pemasaran kereta.

Sepanjang 134 tahun sejarah kereta (sejak Benz Patentwagen 1886), konsumer sering diberitahu yang lebih banyak silinder, lebih bagus. Tapi, kini kita diberitahu yang sebaliknya pula? 3 silinder lebih bagus daripada 4 silinder? Kenapa?

Enjin 1.5 liter berpengecas turbo Proton X50 (MPI dan TGDi) bukanlah satu-satunya enjin 3 silinder yang ada di pasaran. Nissan Almera 2020 serba baru pun menggunakan 3 silinder.

Kalau nak contoh yang lebih tinggi lagi, BMW dan MINI juga menggunakan enjin 3 silinder dalam banyak model-model mereka. Toyota GR Yaris, yang dibangunkan dengan bantuan dari juara rali dunia Tommi Makkinen, pun menggunakan enjin 3 silinder. Harganya pula lebih mahal daripada Honda Civic Type R FK8!

Oleh itu, kenapa syarikat-syarikat kereta suka beritahu pelanggan mereka yang mereka patut bayar lebih untuk enjin yang lebih besar?

Suatu ketika dulu, ada yang pernah menyebut, “Apabila kita nak belajar sesuatu yang baru, kita belajar dengan mematuhi peraturan yang diberi, kerana cara itu lebih selamat dan mudah. Sesudah itu, kita belajar pula untuk menguasainya, tapi lambat laun, kita akan tiba pada satu had pemahaman dimana matlamat yang kita ingin capai dah tak normal. Untuk melangkaui had normal itu, anda terpaksa belajar balik dan kadangkala kita kena langgar peraturan.”

Dunia sains tak berkembang selama lebih 1,700 tahun kerana falsafah Aristotle dikatakan sebagai ‘universal truth’, sehinggalah Galileo memperkenalkan kaedah kuantitatif dan sistematik dalam dunia sains.

Isaac Newton terpaksa menyingkirkan fahaman Aristotelian supaya beliau boleh terangkan ‘laws of motion’ dengan jelas. Tapi, fahaman Newtonian yang klasik terpaksa disingkirkan apabila Neils Bohr perlu memahami pergerakan dalam dunia atom yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Dan seterusnya Planck, Einstein, dan Schrödinger harus melupakan segala asas daripada dunia sains abad ke-19 bagi memahami dan menjelaskan tentang dunia fizik kuantum.

Bagi jurutera automotif seperti Dr. Sandquist pula, mereka perlu berfikir di luar kotak konvensional supaya mereka dapat maju ke hadapan. Industri kereta masa kini tak sama seperti dahulu.

Pemahaman konvensional harus diolah semula supaya kereta-kereta yang dihasilkan boleh digunapakai dengan baik dan patuh undang-undang, terutama sekali di Eropah dan China, dimana standard pelepasan gas hijau semakin diperketatkan.

Bermula dari 2021, European Union akan mendenda pembuat kereta yang melangkaui had yang ditetapkan bagi pelepasan gas karbon dioksida bagi keseluruhan barisan kenderaan mereka, iaitu sekitar 98 g/km, bergantung kepada campuran jualan pembuat kereta berkenaan. Pada 2023, standard pelepasan gas rumah hijau 6b China akan menjadi antara yang paling ketat di dunia. Langkah drastik amat diperlukan jika pembuat-pembuat kereta masih mahu beroperasi.

Sandquist menjelaskan yang sebab utama bagi mengeluarkan salah satu silinder dari enjin 4 silinder yang tradisional sebenarnya cukup ringkas.

Bagi mengurangkan lagi pelepasan karbon dioksida, elektrifikasi diperlukan walaupun di dalam kereta kompak. Tapi, ruang enjin tidak mampu memuatkan komponen-komponen tambahan, lebih-lebih lagi sejak pengecasan turbo yang rumit kini menjadi satu kebiasaan.

Oleh itu, bagaimana jurutera menghasilkan lebih banyak ruang di dalam ruang enjin yang sememangnya dah sempit? Buang satu silinder, itu saja! Nampak macam senang, tapi yang rumitnya ialah bagaimana caranya untuk menyelesaikan masalah-masalah yang sering dikaitkan dengan enjin 3 silinder.

Menyingkirkan satu silinder juga satu langkah efektif bagi mengurangkan berat kereta yang juga berkait rapat dengan penggunaan bahan api dan pelepasan gas dari ekzos. Ia juga boleh mewujudkan keseimbangan berat belakang dan hadapan kereta bagi kereta pacuan roda hadapan yang semakin kerap dihasilkan masa kini.

Kelebihan enjin 3 silinder ternyata lebih banyak berbanding 4 silinder. Cabarannya ialah untuk mengurangkan masalah gegaran dalam susun-atur 3 silinder dimana pembakarannya tidak seimbang.

Jalan penyelesaian masalah ini cukup rumit, tapi tidak susah jika anda tahu apa yang anda perlu lakukan. Teknologi bagi ‘dampers’ atau pelembut dan pemahaman masa kini tentang harmonik enjin sudah mencukupi bagi membolehkan syarikat-syarikat kereta menyelesaikan masalah ini.

Enjin 1.5TD Geely, yang dikenali di sini sebagai 1.5 TGDi (serupa dengan 1.5 MPI kecuali sistem bahan apinya), mengandungi banyak langkah-langkah pencegahanan masalah ini di dalam rekaan enjinnya.

Penjelasannya sangat rumit bagi kita orang biasa, tapi Sanquist secara ringkasnya menjelaskan yang 'counterweighted crankshafts', 'dual mass flywheel' dengan 'centrifugal pendulum absorber damper', 'single balancing shaft', 'low noise timing belt', 'high stiffness oil pan', 'asymmetric oil pump impeller', 'engine compartment and vibration dampener' – yang semuanya tersembunyi kemas di dalam ruang enjin, membolehkan enjin 3 silinder beroperasi dengan sangat lancar.

Dr. Sandquist juga menambah yang kekurangan gegaran pada enjin 1.5TD bukan sahaja terkawal, tapi ia juga sebenarnya lebih bagus daripada enjin-enjin 4 silinder yang digunapakai oleh pesaingnya.

Beliau menambah yang penghalusan akan jadi lebih bagus di dalam versi hibrid bagi enjin ini, kerana enjin tersebut jarang digunakan dalam pemanduan perlahan, dan pecutan dari permulaan juga dilaksanakan dengan bantuan daripada motor elektrik yang lancar.

Enjin ini juga telah diuji dan disahkan untuk bertahan selama 15 tahun atau dengan jarak tempuh 350,000 km. CEVT berkata yang angka ini lebih tinggi berbanding standard industri iaitu 10 tahun atau 200,000 km.

Dr. Sandquist juga menjelaskan yang enjin 1.5TD CEVT dibangunkan berdasarkan Volvo Engine Architecture (VEA) yang modular. Ia bukanlah terus-terusan enjin Volvo (tapi masih lagi berkongsi 90 peratus bahan dari pembekal sama), tapi ia dibangunkan bersama oleh Geely dan Volvo di syarikat usaha-sama mereka di Gothenburg.

Membina enjin itu mudah, tak perlu Ph.D. pun. Yang sukarnya ialah membina enjin yang boleh buat untung, boleh digunapakai di dalam pelbagai jenis model kenderaan dan juga di serata dunia.

VEA direka untuk menghasilkan susun-atur 4 dan 3 silinder. Bagi 1.5TD secara spesifiknya, ia boleh diadaptasikan untuk berfungsi sebagai sebuah enjin hibrid sederhana 48V, hibrid penuh, ataupun hibrid ‘plug-in’. Ia juga boleh menggunapakai sistem bahan api yang berbeza-beza – port atau direct fuel injection – dan juga untuk kitaran pembakaran yang berbeza termasuklah versi kitaran Miller untuk yang hibrid.

Ia merupakan salah satu enjin paling fleksibel yang ada di pasaran, dengan pelbagai konfigurasi untuk menepati pelbagai keperluan pasaran dan tahap kemampuan pembeli.

Tahun hadapan, Perodua dijangka akan melancarkan sebuah SUV kompak dengan kod nama D55L. Ura-ura mengatakan yang model itu akan dikuasakan oleh enjin 3 silinder berpengecas turbo, tapi hanya pada kapasiti 1 liter – sama seperti Nissan Almera.

Kini dah jadi trend – 3 silinder daripada 4 silinder, SUV daripada sedan/hatchback. Nak buat macam mana, biasakan sajalah diri anda dengan kebiasaan masa kini.