1.
Fungsi
Mekanisme
katup hanya terdapat pada jenis motor 4 langkah dimana berdasarkan
konstruksinya terdapat dua jenis katup yaitu katup masuk dan katup buang.
Fungsi dari mekanisme katup adalah mengatur pemasukan gas baru ke dalam
silinder dan mengatur pengeluaran gas bekas pembakaran keluar silinder.
2.
Konstruksi
Setiap
silinder dilengkapi dengan dua jenis katup yaitu katup masuk dan katup buang.
Pembukaan dan penutupan kedua katup ini diatur dengan sebuah poros yang disebut
poros cam (camshaft).
Sehingga
silinder motor empat langkah memerlukan satu atu dua poros cam, yaitu cam katup
masuk dan cam katup buang. Poros cam diputar oleh poros engkol melalui
transmisi roda gigi atau rantai. Poros cam berputar dengan kecepatan setengah
putaran poros engkol. Jadi, diameter roda gigi pada poros cam adalah dua kali
diameter roda gigi pada poros engkol. Oleh karena itu lintasan pena engkol
menjadi setengah kali lintasan poros cam.
Gambar 1. 1 Konstruksi Mekanisme
a.
Mekanisme
katup dengan poros cam di bawah
Gambar 1. 2 Mekanisme
Katup dengan Poros Cam di Bawah
Yaitu
posisi katup diletakkan tegak dengan daun katup berada diatas dan terletak
disamping silinder, sedangkan poros cam berada di dekat poros engkol.
Konstruksi
jenis ini mempunyai keuntungan:
·
Dalam
proses bekerjanya tidak banyak menimbulkan suara (noise) berisik
·
Konstruksi
sederhana
·
Ukuran
mesin relative pendek motor menjadi pendek
Namun
juga mempunyai kekurangan yaitu:
· Bentuk ruang bakar kurang
menguntungkan sehingga relative lebih besar, akibatnya tekanan kompresi
relative lebih rendah
· Penyetelan celah katup sulit
Mekanisme katup dengan Katup di kepala
silinder (Over Head Valve)
Gambar 1. 3 Mekanisme
Katup OHV
Konstruksi mekanisme katup jenis OHV
yaitu
· Katupnya menggantung
· Poros kam terletak di bawah
· Katupnya di kepala silinder
Keuntungan
· Bentuk ruang bakar baik Kerugian
·
Banyak
bagian-bagian yang bergerak kelembaman massa besar tidak ideal untuk putaran
tinggi
b. Mekanisme
katup dengan poros kam di atas
1)
Satu poros kam di kepala (Over Head Camshaft)
Mekanisme
katup dengan satu poros kam di atas dikenal dengan istilah OHV (Over Head
Camshaft ), Konstruksi mekanisme katup OHV di buat bahawa poros kam yang
digerakkan oleh poros engkol melalui rantai akan langsung menekan penekat katup
selanjutnya penekan katup akan menekan katup sehingga katup akan terbuka.
Gambar 1. 4 Mekanisme
Katup Satu Poros Cam di Kepala
Keuntungan
·
Sedikit
bagian-bagian yang bergerak
· Kelembaman massa kecil, baik untuk
putaran tinggi
Kerugian
Konstruksi motor menjadi relative
lebih rumit karena ada mekanisme poros penekan katup di dekat poros cam
Dua poros kam di kepala (Double Over Head Camsaft)
Konstruksi
mekanisme katup jenis ini poros kam dipasang agar bisa langsung menggerakkan
mangkok penumbuk (tapet) katup seperti terlihat pada gambar di bawah.
Gambar 1. 5 Mekanisme
Katup Dua Poros Cam di Kepala
DOHC adalah
sistem poros ganda di kepala silinder. Fungsi DOHC sama dengan SOHC, bedanya
terletak pada banyaknya poros cam tersebut. Pada DOHC jumlah poros camnya dua,
sedangkan pada SOHC hanya satu. Pada tipe ini ada yang memakai rocker arm ada juga
yang tidak ada. katup masuk dan katup buang dioperasikan tersendiri oleh dua
buah cam. Tipe DOHC yang memakai rocker arm alasannya untuk mempermudah
penyetelan kelonggaran katup dan merubah langkah buka katup.
Keuntungan
· Bentuk ruang bakar baik
·
Susunan
katup-katup menguntungkan ( bentuk V )
·
Kelembaman
massa paling kecil, baik untuk putaran tinggi
Kerugian
· Konsrtuksi mahal, lebih berat
· Penyetelan celah katup lebih sulit
Komponen-Komponen Utama Mekanisme Katup
a) Katub
Katup adalah salah satu komponen
mekanisme katup yang berfungsi membuka dan saluran, baik saluran masuk (disebut
katup masuk) maupun saluran buang (disebut katup buang).
Secara umum komponen katup seperti
terlihat pada gambar di bawah:
Gambar
1. 6 Komponen Katup
Keterangan nama bagian
o
Valve
spring retainer lock adalah
komponen yang berfungsi mengunci/menahan ring penahan katup agar pegas
katup dan katup tidak terlepas.
o
Valve
spring retainer disebut
juga ring penahan pegas katup berfungsi untuk menahan pegas katup.
o
Valve
stem seal disebut
juga sil katup yang berfungsi sebagai penahan cairan minyak pelumas agar
tidak masuk kedalam ruang bakar.
o
Valve
spring atau pegas
katup berfungsi untuk mengembalikan kedudukan katup seperti semula.
o
Valve
spring seat berfungsi
sebagai dudukan pegas katup agar posisi pegas tidak berubah pada saat
bekerja.
b)
Poros
Kam
Poros
cam adalah komponen mekanisme katup yang terdiri dari beberapa tonjolan yang
berfungsi sebagai penggerak katup baik secara langsung atau melalui rosker arm.
Gambar
1. 7 Poros Cam
Letak poros kam
Makin dekat
dengan katup makin ringan bagian-bagian yang menggerakkan katup,
sehingga makin tinggi pula kemampuan putaran motor
Bagian bagian cam
Gambar 1. 8 Bagian
Utama Poros Cam
Keterangan :
1 = Bidang buka
2 = Bidang tutup
h
= Tinggi angkat kam
d
= Diameter lingkaran dasar
Bentuk kam mempengaruhi :
·
Saat
katup mulai membuka
·
Saat
katup menutup
· Lamanya katup terbuka ( sudut pengatur
)
· Tinggi angkat katup
Penggerak poros kam
Jarak
antara poros kam dengan poros engkol bisa panjang, poros kam dapat
terletak diatas kepala silinder (type SOHC dan DOHC) dan di bawah (type OHV),
sehingga semua mesin baik type SOHC dan DOHC maupun type OHV
menggunakan perantara untuk memutar poros kam antara lain menggunakan roda
gigi, sabuk bergigi atau rantai.
Penggerak
poros kam yang umum digunakan pada sepeda motor adalah penggerak jenis rantai,
seperti terlihat pada gambar di bawah:
Gambar 1. 9 Penggerak Poros Cam Jenis
Rantai
Pada rantai
penggerak kam di pasang tensioner, yang berfungsi agar rantai tidak kendor
(mempunyai kekencangan tertentu) sehingga tidak mudah lepas dari roda giginya
ketika sedang bekerja. Karena jika kekencangan rantai berubah akan berpengaruh
pada valve timing sehingga akan mempengaruhi efisiensi volumetric ruang
bakar disamping itu juga jika kendor akan menimbulkan suara berisik (noise).
Pada umumnya tensioner yang digunakan
terdiri dari tiga type yaitu:
a. Tipe setelan manual (manual
adjustment)
Type penyetelan
manual memerlukan penyetelan kekencangan secara berkala. Cara penyetelannya
dengan cara menekan batang penekan, lihat gambar
Gambar
1. 10 Transioner Manual
b. Tipe setelan otomatis (automatic
adjustment)
Tensioner tipe ini didalamnya terdapat
konstruksi rachet yang bisa bergerak kea rah luar karena dorongan pegas dan
tidak akan kembali (batang penekan bergerak searah) batang penekan tensioner
akan menekan chain guide (karet) sampai melengkung, dan akan menekan rantai
sehingga rantai akan mengalami penegangan, Tensioner tipe ini tidak perlu
penyetelan.
Pada rantai
penggerak kam di pasang tensioner, yang berfungsi agar rantai tidak kendor
(mempunyai kekencangan tertentu) sehingga tidak mudah lepas dari roda giginya
ketika sedang bekerja. Karena jika kekencangan rantai berubah akan berpengaruh
pada valve timing sehingga akan mempengaruhi efisiensi volumetric ruang
bakar disamping itu juga jika kendor akan menimbulkan suara berisik (noise).
Gambar
1. 11 Tensioner Tipe Otomatis
c. Tipe semi otomatis (semi
automatic adjustment)
Tensioner
tipe ini mirip seperti tipe otomatis, tetapi jika akan akan melakukan
penyetelan harus mengendorkan baut pengunci secara manual, selanjutnya batang
penekan tensioner akan menekan secara otomatis karena dorongan pegas di
dalamnya.
Gambar 1. 12 Tensioner
Tipe Semi Otomatis
A. Merawat secara berkala mekanisme katup
Menyetel katup
Menyetel katup adalah istilah umum
yang digunakan untuk pekerjaan melakukan penyetelan kerenggangan (celah )
antara katup dengan penekan katup. Celah katup ini akan berubah seiring
dengan waktu pemakaian mesin, karena ketika mesin berkerja bagian-bagian yang
bergerak antara lain katup dan mekanismenya akan mengalami keausan akibat
gesekan dengan komponen lain. Perubahan celah katup ini tentu saja akan
mempengaruhi kinerja mesin karena akan mempengaruhi efisiensi volumetric
silinder, sehingga pekerjaan menyetel katup menjadi sangat penting bagi mesin
demi mempertahankan kinerja mesin Penyetelan katup dilakukan secara periodic
sesuai dengan karakteristik mesin, adapun langkah-langkah penyetelan katup
adalah sebagai berikut:
Membuka tutup katup dan tutup magnet
Memutar poros engkol searah putaran
mesin, menepatkan poros engkol pada sehingga piston pada posisi top (akhir
langkah kompresi), dengan memeriksa tanda “T”pada roda gaya magnet tepat pada
garis penyesuai pada rumah magnet dan kedua katup pada posisi tidak
tertekan/bebas.
Gambar 1. 13 Tanda
Piston Pada Posisi Top Kompresi
Pada
beberapa type kendaraan ada yang menggunakan tanda pada sprocket cam shaft
untuk memposisikan piston pada posisi top kompresi, yaitu dengan cara memutar
poros engkol searah putaran mesin sampai tanda di sprocket segaris dengan tanda
di rumahnya (pada silinder kepala) seperti terlihat pada gambar di bawah
Gambar
1. 14 Tanda Kompresi pada Sprocket
Memeriksa/menyetel
celah katup dengan feeler gauge, alat penyetel katup dan kunci ring. Penyetelan
dilakukan dengan terlebih dahulu mengendorkan mur pengikat baut penyetel
(penekan) katup,menggunakan kunci ring, kemudian memasang feeler gauge dan
memutar sekrup penyetel dengan menggunakan kunci penyetel. Setelah dirasa
setelan tepat, tahan sekrup penyetel dan kencangkan mur pengikatnya. Penyetelan
celah katup tepat apabila saat feeler gauge ditarik terasa agak seret namun
tidak sampai tergores.
Gambar
1. 15 Konstruksi Katup yang Disetel
