Mekanisme Katup Pada Sistem Utama Mesin Kendaraan Motor

Mekanisme katup adalah serangkaian mekanisme untuk membuka katup isap dan katup buang saat mesin melakukan langkah kerja. Katup hisap berfungsi membuka saluran hisap untuk tempat masuknya campuran bahan bakar dan udara ke dalam silinder dan katup baung berfungsi membuka saluran buang untuk tempat keluarnya gas buang hasil pembakaran.

1. Tipe Mekanisme Katup

Ada beberapa tipe mekanisme katup diantaranya tipe katup disamping (side valve), tipe OHV (Over Head Valve), tipe OHC ( Over Head Camshaft ) dan DOHC (Double Over Head Camshaft).

1. Katup Samping (Side Valve)

Katup samping adalah konstruksi katup yang sederhana dan ringan dengan menempatkan katup pada sisi samping dari silinder. Penempatan katup yang di samping silinder membuat ukuran panjang mesin berkurang. Penempatan katup disamping juga akan membuat mesin lebih lebar.

Konstruksinya katup berada di samping blok mesin dan poros nok terletak di bawah. Keuntungannya konstruksi sederhana, mesin pendek, suara tidak berisik, sedang kerugiannya bentuk ruang bakar kurang baik, penyetelan celah katup sulit.

Cara kerja kerjanya adalah ketika poros engkol berputar maka berputar pula roda gigi yang terhubung di poros engkol, roda gigi tersebut akan berhubungan dengan roda gigi yang terpasang di cam, jika cam menyentuh batang pendorong sehingga batang pendorong akan mendorong katup dengan melawan gaya pegas dan katup pun terbuka. Komponen yang bekerja terdiri dari katup, pegas katup, mur penyetel, pengangkat katup, cam, camshaft, dan roda gigi pada poros engkol. Tipe dari katup ini biasanya untuk putaran mesin yang rendah dan biasanya digunakan pada mesin industri.

2. Katup Di Kepala Silinder (Over Head Valve)

Mekanisme katup jenis ini cam terletak dibawah silinder sehingga kerja dari mekanisme katup membutuhkan batang penekan (push rod). Tambahan batang penekan maka komponen menjadi lebih banyak sehingga tenaga mesin akan berkurang karena tambahnya komponen adanya batang penerus maka bobot mesin juga akan lebih berat dan gerakan kerja mesin cenderung terjadi keterlambatan pembukaan dan penutupan katup. Mekanisme katup ini cocok untuk putaran mesin rendah sampai tinggi.

Komponen katup pada tipe ini terdiri dari roda gigi reduksi, perantara roda gigi menggunakan timing gear atau timing chain, poros cam, pengangkat (tappet), batang penekan, pelatuk, pegas katup, penahan pegas, mur penyetel, dan katup. Roda gigi reduksi berfungsi untuk mengubah putaran dari poros engkol dengan perbandingan 2 : 1, artinya ketika poros engkol berputar dua kali maka gigi reduksi berputar satu kali. Hal tersebut bertujuan untuk mengatur mekanisme katup yang kerjanya sesuai dengan kerja mesin 4 langkah. Poros cam bertujuan untuk mengubah gerak putar menjadi gerak naik turun yang terjadi di tappet dan batang penekan sehingga pelatuk bisa mendorong katup masuk dan katup buang sesuai dengan langkah mesin yang bekerja.

3. Satu Poros Nok Di Kepala (Over Head Camshaft)

Motor bensin dengan mekanisme katup tipe OHC dari segi komponen lebih ringkas dibandingkan dengan mesin dengan mekanisme katup OHV. Ciri utama dari mekanisme katup ini ada pada poros cam dan katup yang terletak di atas silinder serta pengerak poros cam menggunakan rantai atau sabuk. Keuntungan dari mekanisme katup tipe ini dapat dilihat dengan berkurangnya komponen sehingga bisa mempercepat kerja mekanisme katup untuk mengurangi keterlambatan pembukaan dan penutupan katup. Jika dalam sebuah mesin hanya menggunakan dua katup dan satu poros cam maka disebut mesin OHC atau SOHC ( Single Over Head Camshaft).

Kemampuan mesin dapat ditingkatkan dengan memperbaiki sistem pemasukan udara dan gas ke dalam silinder. Udara dan gas yang masuk lebih banyak maka tenaga akan bertambah pula. Sesuai dengan hal tersebut maka dalam mesin perlu ditambah katup pada setiap silindernya, misalnya tiap silinder ada 3 atau 4 katup yang bertujuan agar gas baru yang dihisap lebih optimal.Jumlah katup yang bertambah maka pengerak dari katup juga perlu ditambah. Oleh karena itu maka perlu tambahan cam. Mekanisme dengan dua poros cam disebut DOHC (Doubel Overhead Camshaft)

Keuntungan OHC:

1. Bagian yang bergerak sedikit
2. Kelembaman massa kecil, baik untuk putaran tinggi

Kerugian OHC:

Konstruksi menjadi tinggi karena ada mekanisme tuas ayun

4. Mekanisme Katup SOHC

Mekanisme katup SOHC ( Single Over Head Camshaft) memiliki keunggulan mekanisme katup lebih ringkas, poros cam ada di kepala silinder sehingga lebih dekat dengan mekanisme katup yang bertujuan untuk menggurangi kerugian mekanik, dan cocok untuk mesin dengan kecepatan tinggi. Mekanisme tipe ini merupakan dasar perkembangan teknologi hingga sekarang. Mekanisme katup yang diperbaiki atau disempurnakan maka akan mendapatkan efektivitas dan efesiensi kerja mesin yang baik serta ramah lingkungan.

Varian dari model mesin SOHC sekarang dapat menambah katupnya lebih dari dua.setiap silindernya, bahkan sekarang tiap silinder memungkinkan untuk dipasang 2 sampai 6 katup pada setiap silindernya

5. Dua Poros Nok Di Kepala (Double Over Head Camsaft)

Tipe DOHC sama dengan tipe SOHC penempatan katup dan camshaftnya di kepala silinder, tetapi perbedaannya jumlah cam shaft pada DOHC mempunyai dua buah cam shaft, satu cam shaft untuk menggerakkan katup hisap dan cam shaft lainnya untuk menggerakkan katup buang.

Penggunaan poros cam ganda akan lebih mudah untuk menambah jumlah katup. Mesin DOHC jumlah katup bisa mencapai 16 sampai 24 untuk mesin dengan 4 silinder. Katup yang lebih banyak maka aliran gas yang masuk lebih mudah sehingga jumlah gas yang masuk lebih banyak dibanding tipe mesin SOHC. Saat putaran tinggi mesin DOHC lebih unggul karena memiliki tenaga yang melimpah.

Keuntungan DOHC:

1. Bentuk ruang bakar lebih baik
2. Susunan katup lebih menguntungkan
3. Karena kelembaman massa kecil, maka baik untuk putaran tinggi

Kerugian DOHC:

1. Konsrtuksi rumit
2. Penyetelan celah katup sulit

2. Celah Katup dan Penyetelnya

Fungsi celah katup adalah supaya katup-katup dapat menutup dengan sempurna pada semua keadaan temperatur.

Jika celah katup terlalu besar maka :

1. Penggerak katup berisik
2. Penggerak katup bisa patah

Jika celah katup terlalu sempit maka;

1. Waktu pembukaan katup lebih lama
2. Putaran idle kurang stabil

Jika tidak ada celah katup maka;

1. Katup tidak menutup dengan sempurna
2. Tenaga motor berkurang karena ada kerugian gas baru
3. Pembakaran dapat merambat ke karburator
4. Katup dapat terbakar karena tidak ada pemindahan panas pada daun katup

3. Macam-macam konstruksi penyetel katup

1. Konstruksi Umum Katup

Cara menyetel dengan mengendorkan mur pengunci dan memutar skrup penyetel. Untuk penyetelan, posisi penumbuk pada nok harus pada lingkaran dasar.

2. Penyetel Katup Dengan Lengan Ayun

Untuk model ini pengukuran celah katup terletak di antara tuas ayun dan nok

3. Penyetel katup dengan plat penyetel (contoh Volvo, Fiat, VW)

Untuk model ini penyetelan celah katup dengan mengganti plat penyetel dengan ketebalan yang berbeda-beda dan diperlukan satu set plat penyetel dan alat khusus untuk menekan mangkok penekan katup.

4. Tuas katup dengan eksenter penyetel (contoh BMW)

5. Penyetel celah katup pada motor Neptune (Colt T-120)

Keuntungannya penyetelan dapat dilakukan selama mesin hidup, karena mur penyetel tidak bergerak, tetapi fuller bisa rusak.

Related Article

Teknik Dasar Pengoperasian Mesin CNC Frais

Februari 5, 2023

Sistem Pendinginan Beserta Komponen Pendingin Air Pada Motor

Januari 3, 2022

Fungsi CNC Router dan Pengoperasiannya yang Harus Anda Ketahui!

Februari 25, 2022

Memahami Mekanisme dan Inovasi Katup Pada Sepeda Motor

Agustus 8, 2023