Kebanyakan pengemudi menganggap mesin pembakaran internal adalah satu-satunya cara untuk menggerakkan kendaraan. Panas dan pendinginan terjadi di dalam blok silinder. Ini berhasil. Itu ada di mana-mana. Tapi ada jalan alternatif. Mesin pembakaran eksternal memindahkan pemanasan dan pendinginan ke luar struktur tenaga utama. Kedengarannya seperti sebuah langkah mundur. Tidak. Ini sebenarnya cukup efisien.
Ada dua jenis mobil bertenaga: mesin uap dan mesin Stirling. Keduanya menawarkan keunggulan spesifik yang kini mulai dimanfaatkan sepenuhnya oleh teknik modern.
Kecepatan Mesin Uap yang Terlupakan
Mesin uap dimulai pada alat berat. Kereta api. Peralatan pertanian. Mereka membuktikan diri di bawah beban berat. Bukti itu cukup untuk membawa mereka ke jalan raya.
Setelah mesin uap mencapai panas penuh, tekanan tetap konsisten. Tidak ada perburuan peralatan. Tidak diperlukan transmisi yang rumit. Mobil itu hanya bergerak.
Ambil Roket Stanley. Pada tahun 1906, kecepatannya mencapai 127 mil per jam. Itu berarti 204,4 kilometer per jam. Rekor kecepatan tersebut bertahan selama beberapa dekade. Mobil uap tidak hilang dalam semalam. Mereka bersaing dengan mobil bensin awal selama bertahun-tahun. Mengapa? Karena menyalakan mesin pembakaran internal lebih awal itu berbahaya. Anda harus memutarnya dengan tangan. Itu bisa menendang ke belakang dan mematahkan lengan Anda. Starter listrik belum ditemukan. Mesin uap baru saja dihidupkan.
Namun, kenyamanan menang. Sekitar waktu Ford meluncurkan Model T, komponen listrik membuat mobil berbahan bakar bensin lebih mudah digunakan. Biaya membunuh pasar uap. Harga mobil uap populer sekitar enam kali lipat harga Ford yang diproduksi secara massal. Mereka mati secara perlahan. Sekarang, itu adalah keingintahuan. Jay Leno mengumpulkannya. Contoh-contoh kuno bertahan karena dapat diandalkan.
Namun para peneliti masih mengamatinya. Efisiensi mesin uap, dipadukan dengan teknologi modern, menunjukkan potensi kebangkitan kembali.
Mesin Stirling: Panas dari Luar
Mesin Stirling dikembangkan oleh seorang penemu Skotlandia pada awal tahun 1800-an. Ini juga menggerakkan mobil awal. Popularitasnya terhenti dengan cepat. Bahan-bahan yang tersedia tidak dapat menahan panas ekstrem yang diperlukan untuk menjalankannya. Mesinnya meleleh atau rusak.
Mesin Stirling menggunakan piston seperti mesin uap. Namun sumber panasnya berasal dari luar. Sekarang, kami memiliki material yang lebih kuat. Kami memiliki metalurgi yang lebih baik. Stirling memiliki potensi segar.
Itu dapat berjalan pada semua jenis bahan bakar. Fleksibilitas itu menginspirasi para pembuat mobil Detroit. Mereka bereksperimen dengan Stirling pada tahun 1970an. Mereka melihat keserbagunaannya. Mereka melihat efisiensi teoritis.
Baru-baru ini, pada tahun 2012, sebuah mobil bertenaga Stirling mengikuti Shell Eco-marathon Eropa. Itu adalah kompetisi untuk kendaraan bahan bakar alternatif eksperimental. Mobil tersebut tidak memenuhi kualifikasi kontes. Itu tidak bisa balapan. Ia gagal lolos.
Namun hal itu berhasil membuat orang mempertimbangkan mesin Stirling sekali lagi. Bahannya sekarang lebih baik. Desainnya lebih tajam. Minatnya kembali.
Banyak Informasi Lebih Lanjut
Efisiensi mesin uap, dikombinasikan dengan teknologi modern, memberikan potensi besar untuk bangkitnya kembali tenaga uap.
Pergeseran ke belakang bukan tentang nostalgia. Ini tentang termodinamika. Mesin pembakaran internal membuang panas. Mesin pembakaran eksternal dapat menangkap lebih banyak gas tersebut. Mereka beroperasi berdasarkan prinsip yang berbeda. Mereka tidak memerlukan rangkaian katup yang rumit seperti mesin bensin. Mereka tidak memerlukan komponen bolak-balik berkecepatan tinggi yang menyebabkan keausan.
Mesin Stirling senyap. Ini berjalan dengan lancar. Itu tidak meledak di dalam silinder. Ini memanaskan gas secara eksternal. Gasnya mengembang. Ini mendorong piston. Itu bersih. Ini efisien. Sulit untuk membuatnya cukup kecil untuk sebuah mobil. Upaya awal gagal karena keterbatasan materi. Kita telah melewati batasan tersebut.
Rekor kecepatan Roket Stanley pada tahun 1906 mengingatkan kita bahwa energi alternatif bukanlah hal baru. Itu baru saja dikesampingkan. Harga mobil uap menjadi faktor penentu di awal abad ke-20. Saat ini, biaya produksi berbeda. Rantai pasokan berbeda. Hambatannya bersifat teknis, bukan hanya finansial.
Eksperimen Detroit pada tahun 1970-an menunjukkan maksudnya. Entri Shell Eco-marathon tahun 2012 menunjukkan upaya tersebut. Hasilnya adalah kegagalan di atas kertas, namun kesuksesan dalam kesadaran. Percakapan telah dimulai kembali.
Peneliti modern percaya bahwa jalur pembakaran eksternal menawarkan rute yang memungkinkan untuk desain otomotif masa depan. Belum tentu untuk rekor kecepatan. Tapi untuk efisiensi. Untuk fleksibilitas bahan bakar. Untuk jenis berkendara yang berbeda.
Mesin pembakaran internal memenangkan perlombaan satu abad yang lalu. Ini tidak berarti itu satu-satunya cara. Artinya, ini adalah cara yang paling nyaman pada saat itu. Perubahan kenyamanan. Efisiensi menjadi lebih penting saat ini. Mesin pembakaran luar masih ada. Menunggu saat yang tepat.
