Artikel Pilihan

MENGAPA ENJIN PEMBAKARAN DALAM MASIH DIPERLUKAN?

Beberapa hari lepas, penulis ada terlihat satu video yang dikeluarkan oleh saluran Engineering Explain. Rancangan ini dihoskan oleh Jason Fenske menerangkan mengapa pengguna masih memerlukan enjin pembakaran dalam yang dikuasakan oleh petrol ataupun disel walaupun populariti kereta elektrik sedang meningkat naik.

Salah satu persoalan yang sering diutarakan ialah, jika masa depan automotif bergantung pada tenaga elektrik, mengapa masih ada pengeluar berterusan membangunkan teknologi enjin. Jason seterusnya menerangkan salah satu sebab ialah teori berkenaan ketumpatan tenaga yang dimiliki oleh petrol ataupun disel apabila dibandingkan dengan tenaga yang dimiliki oleh bateri

Sebagai seorang bekas pelajar berkelulusan kejuruteraan mekanikal automotif, saya akan terus menyokong pembangunan baru teknologi enjin. Enjin kereta sekarang memiliki kecekapan mekanikal sekitar 40%. Masih ada 60% peluang yang boleh diterokai. Penulis tidak berapa suka kalau satu hari nanti enjin kereta penulis berbunyi seperti penyedut hampagas atau pengering rambut

Berbalik semula pada teori, salah satu cabaran yang dihadapi oleh kereta elektrik ialah ketumpatan tenaga. Dalam video, antara konsep yang diterangkan ialah segelen petrol yang bersamaan 3.785 liter ada pontensi tenaga sebanyak 33.7 kWh. Tenaga ini jika ditukar kepada tenaga mekanikal akan diukur dalam kW ataupun kuasa kuda.

Jumpah tenaga tersebut melebihi dari potensi tenaga elektrik yang dimiliki oleh Nissan Leaf generasi pertama. Namun teknologi bateri semakin bertambah baik dan pada masa sekarang satu sel bateri berupaya menyimpan 684 wh/liter. Ok ini ialah asas matematik. Bahagi, darab, tolak dan tambah.

33.7 kWh bersamaan 33,700 wh dalam 3.785 liter petrol. Ini bermakna seliter petrol ada 8,903.56 wh. Manakala bateri lithium ion paling bagus pun ia hanya mengandungi 684 wh/liter. Seliter petrol memiliki 13 kali ganda tenaga yang lebih berbanding bateri. Untuk gambaran isipadu, Jason membandingkan satu tin minuman ringan dengan isipadu 330 ml.

Satu tin minuman ringan berupaya menyimpan tenaga sebanyak (0.33 x 684 = 225.72 wh). Satu tin minuman menggambarkan satu sel bateri dengan keupayaan tenaga 225.72 wh. Jadi untuk menyamai tenaga yang disimpan oleh satu gelen petrol (3.785 liter), sebanyak 149 tin minuman diperlukan. Sifirnya mudah, 33700 wh/ 225.72 wh = 149 tin.

Bayangkan betapa banyak sel diperlukan bagi menampung tenaga yang dibekalkan oleh segelen petrol disebabkan ketumpatan tenaga yang dimiliki oleh bateri adalah rendah.

Sebagai contoh, Proton Saga memiliki tangki petrol sebesar 40 liter. Ia mempunyai kapasiti tenaga setinggi 356.14 kWh. Dalam keadaan pemanduan biasa, tenaga sebanyak itu membolehkan Saga dipandu sejauh 560km berdasarkan teori. Katakanlah harga petrol naik sehingga RM 4 seliter (jangan mimpi petrol akan jadi RM 1.50) dan anda bercadang untuk menukar kereta anda kepada kereta elektrik.

Anda perlu memasang sel bateri di dalam ruang kargo belakang. Bagi memastikan jarak perjalanan anda kekal walaupun anda menggunakan bateri, sebanyak 1577 bateri diperlukan untuk dipasang ke dalam Proton Saga anda. Ok, saiz ruang kargo Saga adalah sebesar 420 liter. Ia mampu memuatkan 1272 sel bateri. Baki 304 sel bateri perlu dimuatkan di ruang enjin disebabkan ruang tersebut telahpun kosong. Enjin dah buang dan digantikan dengan motor eletrik.

Untuk sistem menjadi efisyen, ia perlu dilengkapkan dengan sistem penyejukan dan dimuatkan dalam bekas bagi mencegah berlakunya kerosakan sekiranya berlaku kemalangan. Jadi kalau anda nak pulang balik ke kampung, letak saja beg di barisan kedua tempat duduk ataupun letak atas bumbung. Jadi ini menjelaskan mengapa kereta elektrik akan menyimpan sistem sel bateri pada lantai cesi kereta.

Sistem bateri ini akan menggunakan ruang yang besar, jadi cesi kereta elektrik perlu besar sedikit jika anda perlukan ruang kargo. Jason seterusnya menerangkan perspektif ketumpatan tenaga dari aspek berat yang diukur dalam kilogram. 1 gelen petrol tadi memiliki berat sekitar 2.72kg. Keupayaan tenaga petrol adalah sekitar 12,400 wh/kg.

Manakala data untuk bateri lithium ion pula ialah 240 wh/kg. Jadi dari persepektif berat dalam kg, satu kilogram petrol adalah 51.6 kali ganda lebih tenaga berbanding satu kilogram bateri lithium ion. Sekali lagi dari perspektif berat, satu kilogram petrol ada potensi tenaga 50 kali ganda lebih besar dari sekilogram bateri lithium ion.

Berbalik semula kepada isu berat, seperti yang penulis telah ulas dalam artikel INI, semakin berat kereta, semakin kurang faktor fun to drive. Sudah la tak ada bunyi selain bunyi seperti pembersih hampagas, berat pula tue. Ia akan membuatkan faktor dinamik pengendalian seperti pecutan, brek dan prestasi ketika selekoh terasa kurang menyengat.

Tidak dapat dinafikan teknologi bateri akan terus berkembang, dan keupayaan bateri untuk menampung tenaga akan bertambah baik dari sudut berat dan juga liter. Mungkin kita perlu menukar logam dari lithium ion kepada vibranium (kena tanya negara Wakanda) ataupun Adamantium yang dipakai oleh Wolverine.

Apabila bercakap berkenaan kereta elektrik, salah satu faktor yang membuatkan bakal pembeli berfikir banyak kali sebelum membeli kereta elektrik ialah kos pembelian. Kos untuk trenkuasa sistem kereta elektrik adalah sekitar RM 66,261 (USD 16,000) berbanding dengan kos penghasilan trenkuasa enjin pembakaran dalam termaju yang hanya sekitar RM 26,914 sahaja.

Kos pembelian, ketumpatan tenaga dalam bateri, saiz bateri dan juga berat adalah antara beberapa sebab mengapa sesetangah syarikat memilih untuk terus memajukan enjin pembakaran dalam namun pada masa yang sama teknologi bateri perlu ditambah baik dari masa ke semasa. Anda boleh menonton video penuh Engineering Explain di SINI.

Tags
Google ads
Back to top button