Komponen Mekanisme Katup - Pada mesin 4 tak, ada empat langkah dalam satu
siklus kerja mesin. Antara lain langkah hisap, langkah kompresi, angkah usaha,
dan langkah buang. Saat langkah hisap dan buang, maka ada transfer materi (campuran udara dan bahan bakar) dari
luar menuju dalam mesin atau sebaliknya. Materi berupa gas ini masuk melalui
intake port yang diatur pembukaanya oleh sebuah katup. Oleh sebab itu pada
mesin bensin atau diesel 4 langkah, minimal harus memiliki dua buah katup.
Kali ini kita akan belajar mengenal bagian bagian mekanisme katup dan fungsinya masing-masing pada mesin mobil.
Materi Pelengkap :
Kali ini kita akan belajar mengenal bagian bagian mekanisme katup dan fungsinya masing-masing pada mesin mobil.
Materi Pelengkap :
Fungsi mekanisme katup
Katup pada mesin 4 tak bertugas layaknya sebuah pintu yang
akan membuka dan menutup saluran udara. Namun pintu ini didesain agar tidak
bocor walau berada pada tekanan kompressi yang tinggi. Mekanisme katup memiliki
dua fungsi utama yaitu ;
- Untuk membuka saluran intake agar udara dapat masuk ke dalam mesin saat langkah hisap.
- Untuk membuka saluran exhaust agar gas sisa pembakaran dapat keluar dari mesin saat langkah buang.
Jenis mekanisme katup
Berdasarkan prinsip kerjanya, valve mechanism dibedakan
menjadi dua tipe yaitu tipe OHV dan tipe OHC.
1. Overhead Valve (OHV)
Katup dengan tipe OHV memiliki camshaft yang terletak
didalam blok silinder. untuk menggerakan rocker arm, diperlukan komponen khusus
yang disebut push rod. Jenis ini menggunakan penggerak timing gear, sehingga
tidak ada istilah rantai keteng yang molor.
2. Overhead Camshaft(OHC)
Untuk tipe OHC memiliki camshaft yang langsung terpasang
pada kepala silinder, sehingga cam atau nok langsung menyentuh rocker arm tanpa
bantuan push rod. Tipe ini juga dibedakan menjadi dua macam, yaitu SOHC dan
DOHC. Perbedaan kedua jenis ini terletak pada jumlah camshaft, SOHC memiliki
satu buah camshaft sementara DOHC
memiliki dua buah camshaft.
Bagian bagian mekanisme katup
Apabila kita membongkar sebuah valve mechanism pada mesin,
maka akan dijumpai puluhan komponen. Antara jenis OHV maupun OHC memiliki nama
dan jumlah komponen yang berbeda, agar lebih lengkap kita bahas satu persatu.
1. Tipe OHV
Ciri dari katup OHV adalah letak camshaft yang berada pada
blok silinder. untuk memutar camshaft, ada tiga mekanisme yaitu timming gear,
timming chain dan timming belt. Bagian bagian pada mekanisme OHV adalah sebagai
berikut
a. Crankshaft sprocket gear
Crankshaft sprocket gear adalah sebuah roda gigi yang
terletak diujung depan poros engkol. Fungsinya untuk memutar poros nok agar
proses pembukaan katup bisa berjalan. Komponen ini menjadi awal dari power
train sistem mekanisme katup, karena energi yang digunakan untuk melakukan
pembukaan katup berasal dari putaran flywheel.
b. Camshaft sprocket gear
Camshaft sprocket gear juga merupakan roda gigi yang
terletak pada ujung depan poros nok. Fungsinya untuk menerima energi putar dari
crankshaft sprocket gear dan meneruskanya menuju poros nok. Jumlah roda gigi
pada camshaft sprocket gear lebih banyak dari pada crankshaft. Perbandinganya,
2 ; 1 (2 gigi cam : 1 gigi crank). Tujuanya agar camshaft berputar satu kali
saat satu siklus empat tak. Perlu diketahui prinsip motor empat tak yaitu
menghasilkan energi putar dengan dua kali putaran engkol.
c. Timming belt/chain
Timming belt dan timming chain memiliki fungsi yang sama
yaitu menghubungkan gigi sprocket antara crankshaft dan camshaft. Sehingga ketika
poros engkol berputar, poros nok juga ikut berputar. Perbedaanya terletak pada
bahan yang digunakan. Timming belt menggunakan sabuk karet seperti V-belt,
sehingga lebih tenang namun kurang kuat. Sementara timming chain menggunakan
bahan baja seperti rantai, sehingga lebih kuat namun lebih berisik.
d. Camshaft
Poros nok pada mekanisme OHV terletak didalam blok silinder.
komponen ini berbentuk poros memanjang dan memiliki beberapa lobe atau tonjolan
di sepanjang poros. Lobe ini berfungsi untuk menekan valve lifter agar katup
dapat terbuka. Dalam mesin satu silinder, minimal memiliki dua buah lobe untuk
mengatur pembukaan katup hisap dan katup buang. Penempatan sudut lobe juga
tidak boleh sembarangan, karena akan berhubungan dengan timming pembukaan
katup.
Setiap lobe sendiri terbagi menjadi tiga bagian yaitu base
circle(1), ramps(2), dan nose(3). Jarak dari base circle menuju ujung nose akan
mempengaruhi lamanya katup membuka. Selain itu sudut kemiringan ramps juga
dapat menentukan waktu pembukaan katup.
e. Valve lifter
Valve lifter adalah komponen yang bertumpu pada setiap lobe.
Fungsinya sebagai tumpuan bagi lobe untuk menekan push rod. Valve lifter
terbuat dari bahan aluminium yang memiliki daya gesek kecil, hal ini dikarenakan
valve lifter akan selalu menempel pada lobe saat camshaft berputar.
f. Push rod
Push rod atau batang pendorong digunakan untuk menyalurkan
tekanan dari valve lifter menuju rocker arm. Komponen ini hanya berbentuk
batang ringan yang terletak diatas valve lifter. Diujung atas push rod terdapat
cekungan yang berfungsi menjaga posisi push rod agar tidak meleset ketika
bekerja.
g. Rocker arm
Rocker arm merupakan komponen yang bekerja untuk menekan
katup saat mendapatkan dorongan dari push rod. Pada mekanisme OHV seluruh
rocker arm terletak pada satu poros. Prisnip kerjanya seperti ayunan sederhana,
dimana ketika bagian belakang rocker arm terangkat oleh dorongan push rod maka
bagian depan rocker arm akan menekan katup. Komponen ini juga dilengkapi
adjusting screw yang terletak tepat diujung push rod. Fungsinya untuk
menyetting celah katup.
h. Valve
Valve atau katup menjadi pintu bagi saluran intake dan
exhaust untuk mengalisrkan gas. Selain menjadi pintu, katup juga harus tahan
terhadap tekanan tinggi agar tidak bocor saat langkah kompressi. Pada katup
terdapat bagian bernama valve seat. Komponen ini akan mempengaruhi ketahanan
katup terhadap kebocoran. Apabila sudut valve seat tidak sesuai dengan dudukan
pada kepala silinder maka akan terjadi kebocoran. Diameter katup hisap umumnya
lebih besar dibandingkan katup buang, hal ini bertujuan agar udara bersih dapat
masuk dengan leluasa ketika langkah hisap.
i. Valve spring
Komponen ini juga berpengaruh terhadap kerapatan katup. Pegas
pada katup bersifat keras karena pada posisi normal, pegas ini akan menahan
katup agar tertutup rapat.
2. Tipe OHC
Untuk tipe OHC juga memiliki dua macam yaitu DOHC (Double Overhead Camshaft) dan SOHC,
kedua tipe ini dibedakan hanya dari jumlah camshaftnya. Agar lebih jelas simak
komponen mekanisme katup OHC dibawah
a. Sprocket gear
Sama halnya dengan tipe OHV, gigi sprocket juga menjadi
komponen penting pada mekanisme ini. Konfigurasi jumlah roda gigi juga dibuat
sama dengan tipe OHV, hal ini karena kedua mekanisme ini memiliki prinsip yang
sama.
b. Timming chain/belt
Jika pada mekanisme OHV akan kita temui sistem timming gear,
Pada tipe OHC kita hanya akan menemui sistem timming belt dan timming chain. Sistem
ini lebih efektif untuk menghubungkan gigi sprocket dengan camshaft yang
terletak pada kepala silinder. timming chain pada katup OHC memiliki dimensi
lebih panjang, oleh karena itu mekanisme ini memiliki beberapa komponen
tambahan agar timming chain bisa bekerja efektif.
c. Tensioner
Tensioner adalah komponen tambahan untuk mendukung kinerja
timming chain. Fungsi tensioner adalah untuk menarik timming chain agar selalu
tegang. Tensioner memiliki dua macam yaitu tipe roller dan tipe hidrolik. Untuk
tipe roller memanfaatkan pegas untuk menegangkan timming chain. Sementara tipe hidrolik
memanfaatkan oli mesin untuk menegangkan timming chain. Namun tipe hidrolik ini
memerlukan komponen tambahan berupa chain guide agar lebih maksimal.
d. Timming chain guide
Timming chain guide terhubung dengan tensioner hidrolik,
fungsinya untuk menekan timming chain agar tegang. Tensioner hidrolik tidak
secara langsung menekan timming chain, komponen ini memiliki piston yang akan
menekan chain goide. Sementara chain guide yang berbentuk memanjang akan
menekan timming chain secara langsung. Sehingga lebih stabil karena permukaan
yang tertekan lebih luas.
e. Camshaft
Camshaft pada tipe katup OHC memiliki konstruksi yang sama
seperti camshaft pada katup OHV. Komponen ini juga dilengkapi lobe disepanjang
porosnya untuk menekan katup. Namun untuk tipe DOHC, memiliki dua macam poros
yaitu intake camshaft dan exhaust camshaft.
f. Rocker arm
Rocker arm berfungsi untuk menekan katup ketika mendapatkan
dorongan dari lobe. Meski memiliki fungsi sama, terdapat perbedaan konstruksi
antara tipe OHV dan OHC. Pada tipe OHC rocker arm bersifat individu dengan kata
lain tidak terletak satu poros. Selain itu karena camshaft terletak diatas
rocker arm, maka tidak diperlukan valve lifter dan push rod. Sebagai tumpuan
lobe, rocker arm dilengkapi dengan roller yang akan berputar ketika camshaft
berputar. Hal ini bertujuan agar tidak ada gesekan antara lobe dengan rocker
arm. Selain itu rocker arm ini biasanya sudah berteknologi HLA (Hydrolic Lash
Adjuster). Teknologi ini akan melakukan penyetelan celah katup secara otomatis.
g. Valve and spring
Komponen ini juga memiliki konstruksi dan fungsi yang sama seperti
mekanisme katup OHV.
Demikian pembahasan kita mengenai komponen mekanisme katup
beserta fungsinya, semoga dapat bermanfaat.