Mesin 4 silinder segaris adalah mesin pembakaran
dalam dengan
keempat silindernya terpasang mendatar satu arah di dalam bak
mesin. Silindernya bisa diletakkan mendatar atau miring terhadap poros mesin.
Mesin ini sangat umum dipakai pada mobil dengan kapasitas mesin
kecil karena konstruksinya mudah. Meskipun demikian, tipe mesin seperti ini
juga menimbulkan getaran, dan getarannya semakin parah ketika kapasitas dan
kekuatan mesinnya bertambah. Oleh karena itu, mobil bertenaga tinggi
menggunakan mesin yang lebih kompleks dan menggunakan lebih dari 4 silinder.
Belakangan ini, semua pabrikan mobil besar memproduksi mesin jenis
ini. Mesin ini sendiri adalah jenis mesin paling populer, diikuti dengan V6. Sekitar tahun 2000-an, seiring dengan
gencarnya pabrikan untuk membuat mobil ramah lingkungan, penggunaan mesin ini
meningkat dari 30% pada tahun 2005 menjadi 47% tahun 2008.
Kapasitas Mesin dan Penggunaan Oleh Pabrikan
Otomotif
Konfigurasi untuk mesin 4 silinder segaris sangat cocok dan umum
dipakai sampai kapasitas 2.4L (2400 cc). Meskipun begitu, kadang pabrikan mobil
masih memakainya sampai 2.7L (2700cc).
Mobil klasik dan antik biasanya masih memakai kapasitas lebih
besar untuk mengejar keluaran tenaga dan torsi. Ford Model Amisalnya, mempunyai mesin 4
silinder segaris dengan kapasitas 3.3L.
Untuk mesin dieselnya, biasanya digunakan sampai kapasitas 3.0L.
Pabrikan Mitsubishi sendiri sampai saat ini masih memakai mesin
3.2L 4 silinder segarisnya di Pajero (dinamai Shogun/Montero di beberapa tempat),
dan Tata Motors masih memakai mesin berkapasitas 3.0L diesel
di Spacio dan Sumo Victa.
Toyota sendiri menggunakan mesin 4 silinder segaris di Seri Tipe B dari kapasitas 3.0L sampai 4.1L. Penggunaan
terakhirnya ada di Toyota Mega Cruiser.
Untuk kapasitas yang sangat kecil dapat ditemukan di mobil kei (Kei cars) di Jepang. Subaru menggunakan mesin ini melalui Subaru EN series; kapasitasnya mulai dari 550
cc (sekarang 660 cc) dengan variable valve timing, DOHC dan
supercharger yang bisa menghasilkan tenaga 65 PS (48 kW; 64 bhp).
Keseimbangan dan Kehalusan
(Balance and smoothness)
Gambar
dari computer generated image(CGI)
ini menunjukkan bagian dalam dari sebuah mesin 4 segaris dengan belt-driven
double overhead camshafts dan 4 valve per silinder.
Mesin 4 silinder segaris lebih halus daripada mesin dengan satu,
dua, dan tiga silinder. Meskipun begitu, mesin ini bukanlah mesin dengan
konfigurasi Keseimbangan mesin (Engine balance) 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. Meskipun begitu, percepatan dan perlambatan piston
lebih besar di putaran atas Crankshaft daripada putaran di bawah, karena batang
penghubungnya (connecting rod) tidak bisa memanjang, yang menyebabkan
gerak menjadi tidak sinusoidal. Akibatnya adalah ketika 1 pasang piston sedang
berakselerasi cepat ke 1 arah, 1 pasang piston lainnya berakselerasi lebih
lambat dengan arah yang berlawanan. Ketidaksetimbangan ini menimbulkan getaran.
Getaran ini masih bisa ditoleransi pada mesin berkapasitas kecil dan bertenaga
kecil, tapi getaran semakin parah seiring dengan bertambahnya kapasitas dan
tenaga mesin.
Kebanyakan mesin 4 silinder segaris di bawah kapasitas 2.0L masih
bisa menoleransi getaran ini. Untuk mobil dengan kapasitas di atas 2.0L,
kebanyakan pabrikan sudah menggunakan poros pengimbang (balance shaft) untuk menghilangkan
getaran ini. Dari sistem yang ditemukan oleh Dr. Frederick W. Lanchester tahun 1911 dan mulai dipopulerkan Mitsubishi Motors tahun 1970an, sebuah mesin 4 segaris
menggunakan 2 balance shafts yang berotasi dengan arah yang berlawanan pada 2
kali kecepatan crankshaft untuk mengimbangi perbedaan kecepatan di piston.
Meskpun begitu, pada mobil-mobil lawas juga ditemukan adanya mesin
berkapasitas lebih dari 2.0L tapi tidak memakai balance shaft, seperti Citroën DS 23 yang berkapasitas 2.3L, Austin-Healey 100 1948 berkapasitas 2.7L, Ford Model A (1927) berkapasitas 3.3L, dan Mesin GM Iron Duke berkapsitas 2.5L yang banyak digunakan di mobil
dan truk Amerika. Mesin-mesin ini masih menghasilkan tenaga kecil meskipun
kapasitasnya cukup besar.
Mesin 4 silinder juga bermasalah dengan kehalusan mesinnya. Di
mesin dengan silinder yang lebih banyak, tingkat kehalusannya bisa lebih baik.
Oleh dari itu, biasanya mobil dengan enam atau 8 silinder dipakai di
mobil-mobil mewah.
Penggunaan oleh pabrikan
otomotif
Pada produksi mobil massal
Mesin mobil 4 silinder segaris terkecil yang pernah diproduksi
adalah Mazda P360 Carol 1962-1970. Kapasitas mesinnya hanya 358 cc,
berkode Mazda DA. Honda juga pernah memproduksi mesin 4
segaris berkapasitas 356 cc pada truk T360 buatan
1963-1970. Mesin segaris pada motor, pernah diproduksi sampai 250 cc, seperti
contohnya pada Honda CBR250.
Kebanyakan mesin 4 segaris mempunyai kapasitas mesin di atas 700
cc, sampai maksimal kebanyakan sampai 2500 cc. Untuk kapasitas mesin lebih
besar (sampai 6.1L) pernah digunakan di traktor (Kubota M135X) dan truk medium
(Isuzu Forward, Hino Ranger). Porsche juga pernah memproduksi mesin 4 segaris
berkapasitas 3.0L (2990 cc) di 944 S2.
Sekarang, salah satu mesin 4 segaris terbesar adalah mesin Vortec
2900 yang dipasang GM di truk pikapnya GMC Canyon dan Chevrolet Colorado. Mesin
ini berkapasitas 2.9 L (2921 cc, 178 in³) dan menghasilkan
tenaga 185 hp (138 kW) di 5600 rpm dan torsi 195 ft·lbf (263 N·m) di
2800 rpm.
Pada zaman awal abad ke-20, karena tidak adanya regulasi mengenai
kapasitas mesin mobil, para pabrikan otomotif dengan mudahnya hanya membesarkan
kapasitas mesin untuk mendongkrak tenaga. Untuk menghasilkan tenaga 100 hp
saja, ada mesin yang kapasitasnya sampai 10.000 cc (10.0L). Mesin 4 silinder
segaris terbesar yang pernah ada adalah mesin De Dietrich berkapasitas 17,000 cc. Mesin ini berjalan
dengan putaran yang rendah, sekitar 1.500 rpm, dan keluaran tenaganya hanya
sekitar 10 hp/liter.
Contoh mesin-mesin 4 silinder segaris lainnya yang mempunyai
catatan khusus:
§ Mesin BMC Seri-A - mesin pertama yang digunakan di drivetrain transverse berpenggerak roda depan di mobil (Mini).
§ Chevrolet Cosworth Twin-Cam Vega -
mesin aluminium 2.0L, DOHC, 16 katup, injeksi elektronik, stainless steel header.
§ Mesin GM Quad-4 - mesin twin-cam Oldsmobile yang
dipakai di mobil sport kecil GM.
§ Mesin Honda F20C - menghasilkan tenaga 240 hp dari
kapasitas 2.0L, terbesar pada jamannya, apalagi mesin ini tidak memakai induksi tenaga sama sekali.
§ Mesin Sirius Mitsubishi - termasuk 4G63, mesin turbocharger dengan keluaran tenaga terbesar di
dunia (202.9 hp/L), dipasang di Lancer Evolution FQ-400 dan tersedia di pasaran
Inggris
[sunting]Mesin 4
segaris di Indonesia
08.17
Unknown
