ENJIN MERCEDES-AMG PETRONAS F1 WALAUPUN POWER, TAPI JIMAT MINYAK SEBENARNYA

Kalau anda seorang yang ada pengetahuan teknikal yang mendalam, jimat petrol dengan kuasa yang tinggi bagaikan minyak dan air. Ia tidak akan berlaku dan mustahil untuk kedua-duanya berlaku. Walaupun teknologi pemasaan injap (i-VTEC, dual-VVTi, CVVD) diperkenalkan, sebaik sahaja enjin mengubah parameter menjadi agresif, maka penggunaan bahan api akan meningkat

Sebenarnya ini adalah cabaran yang dihadapi oleh pasukan 7 kali juara dunia Mercedes-AMG Petronas ketika mengadaptasi kepada peraturan baru 2014 dahulu. Enjin V8 bersesaran 3000cc yang menghasilkan 900 kuasa kuda digantikan dengan enjin 1600cc V6 tapi lengkap dengan teknologi turbo, Motor Generator Unit Kinetic (MGUK) dan Motor Generator Unit-Heat MGUH.

Tapi bagi kami simpan dulu cerita kedua – dua sistem ini lain waktu. Mulai tahun 2014, semua jentera yang memulakan perlumbaan hanya boleh mengisi 100kg bahan api sahaja. Manakala purata penggunaan bahan api akan dikawal oleh alat pengesan kerana semua pasukan tidak dibenarkan menggunakan bahan api melebihi 100kg/jam

Sebagai perbandingan, musim 2013 menyaksikan jentera F1 memulakan perlumbaan dengan 160kg bahan api serta purata penggunaan bahan api ialah sekitar 170kg/jam. Langkah ini amat mengejutkan semua pihak kerana selain memastikan jentera mereka cukup berkuasa, jurutera juga perlu memastikan setiap enjin yang digunakan cukup efisyen.

Enjin ataupun Power Unit (gabungan enjin + MGUK + MGUH) yang digunakan boleh menghasilkan 1000 kuasa kuda. Satu cara yang digunakan oleh pasukan Ferrari dan Renault ialah dengan memastikan enjin mereka beroperasi secara lean combustion (nisbah udara yang tinggi berbanding petrol, biasanya melebihi 1:14.7).

Bagi mengelakkan enjin mereka mengelami masalah pembakaran tidak sempurna, Ferrari dan Renault terpaksa bergantung pada agen anti knocking. Keadaan bertambah rumit apabila FIA menegaskan setiap silinder perlu ada satu palam pencucuh dan hanya boleh menggunakan satu sistem suntikan bahan api sahaja

Tekanan bahan api pula ditetapkan pada tahap maksima 500 bar sahaja. Bagi mengatasi masalah ini, jurutera Mercedes-AMG Petronas memperkenalkan satu sistem pembakaran yang sangat efisyen yang dikenali dengan nama pre-chamber ignition atau kebuk nyalaan awal. Bagi memastikan enjin mereka mematuhi peraturan penggunaan bahan api 100kg/jam, maka campuran udara dan petrol ditetapkan pada lean combustion

Kami tidak pasti berapa nisbah petrol ke udara, namun kami pasti ia melebihi nilai 14.7. Jika anda masih ingat, enjin SkyActiv-X Mazda berupaya menggunakan ultra lean dimana nisbah udara petrol ke udara ialah 1:36. Masalah dengan campuran udara yang terlalu banyak ialah letupan yang dihasilkan ialah tak cukup berkuasa dan amat susah untuk dinyalakan.

Apabila ciri pre-chamber ignition ini diperkenalkan, ia membenarkan campuran udara dibuat dalam 2 kaedah. Kaedah pertama ialah lean mixture dimana udara dan petrol dicampurkan dalam kaedah lean. Bagi memudahkan nyalaan berlaku, satu lagi campuran rich dibuat berhampiran dengan palam pencucuh.

Bagi memastikan operasi ini berjaya, alat suntikan bahan api perlu menghantar bahan api 2 kali atau lebih bahan api semasa lejang ambilan berlaku (intake stroke). Satu suntikan bahan api pada awal lejang yang menggunakan lean dan satu lagi suntikan bahan api pada hujung lejang berhampiran palam pencucuh di dalam pre-chamber ignition.

Sebaik sahaja palam pencucuh menyala, campuran udara yang kaya dengan bahan api (rich mixture) akan menyala dengan mudah. Semasa pemabakaran mulai merebak (flame propagation) lubang pada pre-chamber menghantar gas yang sedang terbakar dalam bentuk jet kepada kebuk pembarakan utama yang mengandungi lean mixture dan lean mixture membakar dengan mudah

Pre-chamber merupakan tempat rich mixture berlaku, nyalaan pertama berlaku di sini, ia menghantar jet gas yang panas dan akhirnya menyalakan lean mixture. Bagi memastikan proses ini berjalan dengan lancar, Petronas mencipta bahan api khusus yang dibentuk daripada struktur molekul lagi agar operasi enjin sesuai dengan rekaan pre-chamber

Mercedes-AMG Petronas tidak mendedahkan tekanan yang dihasilkan daripada letupan pembakaran namun Dr Nigel McKinley mendedahkan ia menyamai tekanan yang dihasilkan oleh 4 ekor gajah dan suhu permukaan piston mencapai 2700 darjah Celcius