Mekanisme katup dalam mesin sepeda motor terdiri dari beberapa bagian antara lain katup, dudukan katup, pengantar katup, pegas katup, penjamin pegas, pengunci, dan seal katup. Komponen-komponen dalam mekanisme katup tersebut memiliki tugas dan fungsi yang berbeda, tetapi satu sama lain saling terkait dan bekerja sama.
Mekanisme katup sepeda motor memiliki peranan yang sangat menentukan pada mesin sepeda motor. Tanpa adanya mekanisme katup yang saling bekerja, sepeda motor tidak akan bisa dikendarai sebagaimana layaknya karena dalam mekanisme katup terdapat satu kesatuan kerja yang utuh bagi proses pembakaran di mesin sepeda motor. Katup sepeda motor berperan dalam proses.
Mekanisme Katup Sepeda Motor
Katup sepeda motor 2 langkah dan 4 langkah terdiri dari katup masuk dan katup buang. Pada sepeda motor 4 langkah letak katupnya berada di bagian kepala silinder, sedangkan untuk motor 2 langkah letak katupnya berada di bagian blok silinder. Maka dari itu, untuk sepeda motor model lama dari segi fisiknya katup masuk dan katup buang memiliki perbedaan yang dapat dilihat di bagian diameter kepala katupnya. Sementara itu, pada kepala katup masuk memiliki diameter lebih besar dan permukaannya cekung. Sedangkan pada katup buang lebih kecil dan bagian permukaan kepala katupnya rata. Akan tetapi, seiring dengan perkembangan inovasi mekanisme katup pada mesin sepeda motor terkini ada yang memiliki perbedaan penyesuaian di bagian katupnya. Baik dari diameter katup, fisik katup, maupun jumlah katupnya, terutama pada katup yang dimiliki oleh sepeda motor dengan mesin 4 langkah yang memiliki 3 katup, 4 katup, dan 5 katup.
Fungsi Katup Sepeda Motor
Fungsi katup yaitu untuk membuka dan menutup aliran campuran udara, bahan bakar, dan gas buang serta mencegah terjadinya kebocoran di ruang bakar. Spesifikasi dan ciri-ciri katup sepeda motor antara lain:
- Katup masuk dan katup buang memiliki bentuk seperti cendawan (mushroom shape).
- Pada mesin sepeda motor model lama, diameter kepala katup masuk dibuat dan didesain lebih besar daripada katup buang. Hal tersebut berguna untuk meningkatkan efisiensi pemasukan campuran antara udara dan bensin. Tetapi pada model katup terkini jumlah katupnya lebih dari 2 buah, ada juga yang memiliki kesamaan pada diameter kepala katupnya. Bahkan diam- eter kepala katup buang lebih besar dibanding katup masuk.
- Katup menerima tekanan panas yang sangat tinggi dan selalu bergerak naik turun.
- Material katup harus memiliki kekuatan yang sangat tinggi
- Katup masuk biasanya berbentuk cekung, sedangkan pada katup buang bagian permukaan kepala katupnya rata.
Dari spesifikasi tersebut, katup sepeda motor berguna untuk mengatur pemasukan udara, ba- han bakar, dan gas buang dengan komposisi campuran (udara dan bahan bakar) yang telah diten- tukan (katup masuk) dan pengeluaran gas bekas atau hasil dari proses pembakaran yang terjadi di dalam mesin untuk dikeluarkan (katup buang).
Inovasi Mekanisme Penempatan Katup Sepeda Motor
Seiring dengan perkembangan teknologi dan inovasi sepeda motor, bagian mekanisme katup mengalami perubahan. Pada mesin sepeda motor, mekanisme katup yang awal mulanya hanya memiliki dua buah katup, yaitu katup masuk dan katup buang saja kini berkembang menjadi lebih dari 2 buah katup. Begitu juga dengan penempatan posisi katup, yang awalnya posisi katup berada disamping (Side Valve) sekarang ini mengalami perubahan. Hal tersebut, terkait seiring dengan ino- vasi teknologi mesin sepeda motor dengan tujuan untuk performa kinerja mesin, kekuatan, dan ke- cepatan sepeda motor yang lebih baik terutama pada mesin dan bagian kepala silinder sepeda motor.
Inovasi katup dibagi berdasarkan penempatan katup. Adanya inovasi penempatan posisi katup pada mesin sepeda motor merupakan bagian dari inovasi penemuan dalam rangka menaikkan per- forma mesin supaya memiliki kecepatan tinggi, penambahan tenaga output dan konstruksi mesin yang lebih ringan pada sepeda motor. Berdasarkan berkembangan teknologi dan inovasi sepeda motor tersebut baik dari sepeda motor konvensional saat ini hingga sepeda motor modern keduanya menggunakan teknologi sistem elektronik. Secara umum ada empat macam tipe inovasi mekanisme katup dari segi penempatannya, yaitu :
- Tipe Katup Samping (Side Valve).
- Tipe Katup di Kepala Silinder (Overhead-Valve/OHV).
- Tipe Satu Poros Cam di Kepala Silinder (Single Overhead Camshaft/SOHC).
- Tipe Dua Poros Cam di Kepala Silinder (Double Overhead Camshaft/DOHC).
Berikut ini merupakan penjelasan dari penempatan katup tersebut antara lain sebagai berikut:
-
Tipe Katup Samping (Side Valve)
Tipe katup samping merupakan tipe dengan posisi katup berada disamping, makanya disebut katup samping (Side Valve). Dikarenakan strukturnya yang lebih sederhana maka kondisi ruang bakar bisa dibuat menjadi lebih besar.
Konstruksi mesinnya sederhana dan ringan. Tipe katup samping adalah tipe yang paling konvensional secara teknologi pada bagian mesinnya. Kelemahan tipe ini yaitu tidak mampu melayani putaran tinggi pada mesin sepeda motor. Mesin ini cocok digunakan bagi pengendara yang membutuhkan kestabilan dan putaran rendah. Tipe mesin ini biasanya dipakai oleh mesin industri, contohnya pada mesin genset atau traktor.
Tipe katup samping, poros bubungan (Camshaft) dipasang pada poros engkol dengan mendorong ke atas dan menggerakkan katup. Tipe ini kurang mampu melayani putaran tinggi karena katup terpasang di bagian disamping piston, akibatnya ruang pembakaran menjadi lebih besar dan interval waktu pembakaran menjadi lebih lama. Dengan demikian, memungkinkan untuk menghasilkan perbandingan kompresi yang lebih besar dan mengakibatkan pengurangan tenaga pada mesin. Pada saat ini, tipe katup samping tidak pergunakan lagi.
-
Tipe Katup di Kepala Silinder (Overhead-Valve/OHV)
Tipe katup di kepala silinder (Over Head Valve/ OHV) merupakan tipe dengan posisi katup berada diantara piston sehingga dinamakan overhead valve. Katup model ini digerakkan oleh pelatuk (rocker arm), dimana pelatuk sendiri mendapat dorongan dari batang piston (pushrod) yang diatur oleh poros bubungan (camshaft) yang posisinya masih berada di bawah.
Tipe katup di kepala silinder atau OHV memiliki ruang kompresi yang lebih kecil, sehingga menjadikan dapat menghasilkan tenaga mesin yang lebih besar dengan perbandingan kompresi yang tinggi. Oleh karena itu, di lengkapi dengan batang piston (Pushrod) yang panjang serta adanya pelatuk (Rocker arm) menyebabkan gerakan balik lebih besar juga jarak katup dan camshaft yang jauh menyebabkan kurang stabilnya pada saat putaran tinggi. Mesin jenis ini biasanya digunakan oleh kendaraan berkapasitas kecil atau kecepatan mesin rendah. Kelebihan tipe ini yaitu lebih tahan dalam jangka waktu pemakaian yang lama dan menjadikan mesin lebih kuat dan awet. Sementara itu, kekurangannya yaitu puncak putaran mesin sangat rendah dan hanya bisa memakai dua katup pada tiap silindernya. Bentuk mesin lebih besar dan konsumsi bahan bakar lebih boros.
-
Tipe Satu Poros Cam di Kepala Silinder (Single Overhead Camshaft/SOHC)
Tipe Satu Poros Cam di Kepala Silinder atau SOHC, katup dan camshaft ditempatkan di bagian atas tengah kepala silinder di atas piston. Batang piston (Pushrod) telah dihilangkan dan diganti dengan cam chain (sintrik atau rantai keteng).
Pada mekanisme SOHC, terdapat dua metode penggerak poros bubungan yaitu menggunakan poros dan rantai. Tipe rantai (cam chain) batang piston (Pushrod) tidak ada sehingga gerakan balik dapat dinetralisir. Batang piston digerakkan oleh rantai penggerak yang langsung memutar poros bubungan (camshaft) sehingga menekan pelatuk (rocker arm). Poros bubungan (camshaft) berfungsi menggerakkan katup masuk (Intake valve) dan katup buang (Exhaust valve) agar membuka dan menutup sesuai dengan proses yang terjadi dalam ruang bakar mesin. Tipe ini komponennya lebih sedikit sehingga pada putaran tinggi tetap stabil. Disebut Single Overhead Camshaft (SOHC) karena secara konstruksinya hanya menggunakan satu poros bubungan saja atau disebut juga dengan katup yang hanya memiliki sistem poros tunggal yang terletak di bagian kepala silinder. Dengan demikian, untuk dua tipe katup jenis ini umumnya banyak digunakan pada kendaraan saat ini karena dengan komponennya yang sederhana lebih memudahkan dalam perawatannya.
Mesin type OHC/SOHC bisa ditemui hampir di semua motor bebek dengan silinder 125 cc dan di bawahnya, antara lain Honda GL, Honda Tiger, Honda New Mega Pro, Yamaha Byson, Yamaha V-ixion, Yamaha Xabre, Yamaha R15, dan Suzuki Thunder 125.
Kelebihan dari katup tipe satu poros cam di kepala silinder atau SOHC yaitu sebagai berikut:
-
- Bentuk mesin yang lebih ramping dari mesin OHV dan mesin DOHC;
- Mempunyai putaran mesin yang tinggi pada kecepatan rendah dan menengah;
- Memiliki akselerasi mesin yang lebih cepat;
- Konsumsi bahan bakar yang lebih irit.
Selain memiliki kelebihan mesin ini juga masih mempunyai kekurangan yaitu sebagai berikut.
-
- Puncak putaran mesin masih di bawah puncak putaran mesin DOHC.
- Pada kecepatan tertinggi cenderung di bawah kecepatan tertinggi mesin DOHC. Meskipun be- gitu kecepatan tertinggi mesin SOHC ada yang bisa melebihi kecepatan tertinggi mesin DOHC, tapi terhitung masih relatif jarang.
-
Tipe Dua Poros Cam di Kepala Silinder (Double Overhead Camshaft/DOHC)
Tipe dua poros cam di kepala silinder atau DOHC adalah sistem poros ganda (Double cam) di bagian kepala silinder. Tipe jenis DOHC, posisi mekanisme katup- nya sama seperti jenis SOHC, dimana komponen mekanisme katup berada diantara kepala silinder (silinder head). Perbedaannya dapat dilihat pada banyaknya poros cam. Tipe DOHC poros camnya berjumlah dua buah, sedangkan pada SOHC, terdapat hanya satu buah. Perbedaan lain pada tipe DOHC dan SOHC pun dapat dilihat dari alur dalam penggerak katupnya.
Tipe SOHC alur putaran dari camshaft menuju rocker Farm yang kemudian diteruskan ke katup. Berbeda dengan tipe DOHC pu- taran dari camshaft langsung menekan ke katup tanpa melewati rocker arm.
Tipe DOHC ada yang memakai komponen rocker arm juga ada yang tidak. Alasan tipe DOHC yang memakai rocker arm adalah untuk memudahkan dalam penyetelan kelonggaran katup dan merubah langkah pembukaan katup.
Gerakan katup masuk dan katup buang dioperasikan sendiri oleh dua buah poros. Karena itu, apabila fungsi pelatuknya dihilangkan maka dibutuhkan dua poros bubungan sebagai penggerak katup. Dikarenakan proses alur mesin yang pendek tersebut sehingga mengakibatkan gerakan buka tutup katup menjadi semakin cepat.
Gerakan katup masuk dan katup buang dioperasikan sendiri oleh dua buah poros. Karena itu, apabila fungsi pelatuknya dihilangkan maka dibutuhkan dua poros bubungan sebagai penggerak katup. Dikarenakan proses alur mesin yang pendek tersebut sehingga mengakibatkan gerakan buka tutup katup menjadi semakin cepat.
Kelemahan pada tipe DOHC yaitu biaya pembuatannya relatif tinggi otomatis harga sepeda motornya pun menjadi lebih mahal dan perawatan mesinnya lebih rumit. Untuk itu, tipe DOHC biasanya dipakai oleh mesin sepeda motor tipe sport yang memiliki kecepatan tinggi. Tetapi untuk jenis model terkini dipakai juga pada mesin sepeda motor bebek (Cub). Jenis DOHC biasanya diterapkan pada motor berkapasitas besar dan memiliki mesin bisa lebih dari satu silinder. Hal lainnya yaitu dari segi perawatan mesin tipe DOHC berbeda dengan tipe SOHC. Tipe SOHC penyetelan kerenggangan katupnya bisa diatur langsung dengan memakai kunci. Sementara untuk tipe DOHC membutuhkan biaya tambahan untuk mengatur celah katupnya.
Mesin type DOHC bisa ditemui pada Honda Sonic 150R, Honda CB150R, Honda CBR150R, Honda CBR250RR, Yamaha R25, Suzuki Satria 150, dan Suzuki GSX-150 Series. Kelebihan katup tipe DOHC antara lain memiliki putaran mesin yang tinggi, yaitu di atas 8000 Rpm dan kecepatan tertingginya cenderung lebih tinggi daripada kecepatan tertinggi pada mesin SOHC. Kekurangannyay yaitu bentuk mesin yang lebih besar dari mesin SOHC, putaran mesin pada kecepatan rendah dan kecepatan menengah cenderung rendah, akselerasinya tergolong lambat, dan konsumsi bahan bakar sedikit lebih boros dari mesin SOHC.
