Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Perawatan Mekanisme Katup pada Kepala Silinder

Didalam kepala silinder terdapat sebuah mekanisme katup yang berfungsi sebagai rangkaian mekanis yang sistematis untuk membuka saluran intake pada kondisi langkah hisap (udara dan bahan bakar) membuka saluran buang exhause pada kondisi langkah buang (gas sisa pembakaran) dan menutup kedua saluran pada kondisi langkah kompresi dan langkah usaha (langkah kerja).

Perawatan Mekanisme Katup pada Kepala Silinder

Penggunaan mekanisme katup hanya terdapat pada tipe engine empat langkah sedangkan pada tipe engine dua langkah umumnya tidak terdapat sebuah mekanisme katup. Tugas utama katup ialah untuk membuka dan menutup ruang bakar, memutuskan dan menghubungkan ruang silinder dalam silinder blok dengan udara luar pada saat yang di butuhkan.
Perawatan Mekanisme Katup pada Kepala Silinder
Setel Katup
Karena proses pembakaran gas dalam silinder mesin harus berlangsung dalam ruang bakar yang tertutup rapat. Jika sampai terjadi kebocoran, maka proses pembakaran akan terganggu. Oleh karenanya katup-katup harus tertutup rapat pada saat pembakaran gas berlangsung. Setiap silinder dilengkapi dengan dua jenis katup (katup hisap dan buang).

Pembukaan katup hisap dan katup buang tersebut diatur dengan sebuah poros yang disebut poros nok (cham shaft) yang menerima putaran sesuai dengan timming/waktu langkah kerja engine itu sendiri, semakin putaran engine berputar dengan cepat maka poros nok pun akan mengatur pembukaan dan penutupan katup tersebut dengan cepat, hal ini menyebabkan kerja engine akan stabil masuknya udara dan bahan bakar melalui lubang hisap akan sesuai dengan jumlah kompresi yang di butuhkan pada sebuah langkah kerjanya.

Poros nok di putar oleh poros engkol melalui sebuah transmisi roda gigi, rantai atau van Belt. Poros nok berputar dengan kecepatan setengah putaran poros engkol. Jadi, diameter roda gigi pada poros cam adalah dua kali diameter roda gigi pada poros engkol.moleh sebab itu lintasan pena engkol setengah kali lintasan poros cam.

Bagian-bagian mekanisme katup

Mekanisme katup yang terdapat pada kepala silinder berfungsi untuk mengatur pemasukan gas baru (udara dan bahan bakar) ke dalam ruang silinder dan mengatur pembuangan gas sisa pembakaran ke udara melui saluran buang luar dengan tepat.
Mekanisme katup

a. Katup

Katup hanya terdapat pada motor empat langkah, sedangkan motor dua langkah umumnya tidak memakai katup. Katup pada motor empat langkah terpasang pada kepala silinder. Tugas katup untuk membuka dan menutup ruang bakar. Setiap silinder dilengkapi dengan dua jenis katup (isap dan buang) Pembukaan dan penutupan kedua katup ini diatur dengan sebuah poros yang disebut poros cam (camshaft).

Sehingga silinder motor empat langkah memerlukan dua 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. Sebab itu lintasan pena engkol setengah kali lintasan poros cam. Katup dibuat dari bahan yang keras dan mudah menghantarkan panas. 


Katup menerima panas dan tekanan yang tinggi dan selalu bergerak naik dan turun, sehingga memerlukan kekuatan yang tinggi. Selain itu hendaknya katup tahan terhadap panas dan gesekan. Fungsi katup sebenarnya untuk memutuskan dan menghubungkan ruang silinder di atas piston dengan udara luar pada saat yang dibutuhkan.

Karena proses pembakaran gas dalam silinder mesin harus berlangsung dalam ruang bakar yang tertutup rapat. Jika sampai terjadi kebocoran gas meski sedikit, maka proses pembakaran akan terganggu. Oleh karenanya katup-katup harus tertutup rapat pada saat pembakaran gas berlangsung.

b. Pegas katup (valve spring)

Berfungsi sebagai penahan katup agar tetap pada posisi tertutup rapat pada lubang saluran hisap dan saluran buang. Spring mendapatkan tekanan yang berulang-ulang sehingga seperti halnya katup, pegas katup pun memiliki limit kebengkokan yang di izinkan sesuai dengan standar pabrik.

c. Tuas katup (rocker arm)

Rocker arm berfungsi untuk membuka dan menutup katup, baik katup hisap dan katup buang. Ketika katup hisap tertekan oleh rocker arm maka campuran udara dan bahan bakar dapat masuk ke dalam ruang
bakar, sedangkan ketika katup buang tertekan oleh rocker arm maka gas hasil pembakaran dapat keluar melalui katup buang. Rocker arm ini terpasang pada bagian rocker arm shaft atau poros rocker arm. Pada kendaraan dengan mekanisme katup tipe OHV (Over Head Valve), rocker arm ini dihubungkan dengan poros pendorong (push rod).

Bila poros nok (cam shaft) berputar dan poros nok menekan pengangkat katup (valve lifter) maka akan mendorong batang pendorong sehingga batang mendorong akan menekan rocker arm dan akhirnya rocker arm akan menekan katup agar katup membuka.

Pada mesin dengan mekanisme katup tipe SOHC (Single Over Head Cam shaft), rocker arm terhubung  langsung dengan poros nok sehingga ketika poros nok berputar dan bagian tonjolan poros nok menekan
rocker arm maka tekanan tersebut akan diteruskan oleh rocker arm untuk menekan katup.

Pada rocker arm dilengkapi dengan sekrup penyetel dan mur  pengunci. Sekrup penyetel dan mur pengunci ini digunakan untuk menyetel celah katup. Celah katup harus disetel celahnya agar sesuai dengan nilai spesifikasinya, bila nilai celah katup tidak sesuai spesifikasinya misalnya lebih besar atau lebih kecil maka akan menimbulkan dampak yang tidak baik pada kinerja mesin maupun pada komponen rocker arm atau katupnya sendiri.

Pada tipe mesin yang tidak perlu melakukan penyetelan celah katup secara manual karena celah katup ini sudah dilakukan secara otomatis yaitu pada mesin yang menggunakan pengangkat katup tipe hidrolis (mekanisme katup tipe OHV) atau menggunakan katup last adjuster (pada mekanisme katup tipe OHC).
d. Batang penumbuk katup (pushrod)
Berfungsi sebagai batang penghubung daya yang dihasilkan oleh poros knok menuju rocker arm, biasanya batang penumbuk ini terdapat hanya pada mekanisme katup jenis OHV.
e. Poros nok (chamshaft)
Fungsi utama camshaft atau poros nok ada 3 (tiga) yaitu :
  1. Untuk membuka dan menutup katup sesuai dengan urutan timing pengapian atau FO
  2. Untuk menggerakkan fuel pump atau pompa bensin
  3. Untuk memutar poros distributor karena pada camshaft terdapat gigi penggerak distributor atau (Distributor drive gear).

2. Jenis-jenis mekanisme katup

Jenis mekanisme katup pada engine motor bakar dapat dibedakan dari jenis kepala silinder yang digunakan, hal ini dilakukan untuk mengantisipasi terjadi nya lonjatan kecepatan tinggi dan penambahan tenaga output. Berikut ini jenis jenis mekanisme katup berdasarkan dudukan pada kepala silindernya :

a. Over Head Valve (OHV)

OHV (Over Head Valve)
Pada jenis ini, katup di gerakan oleh sebuah tuas pengungkit (rocker arm) yang mendapar dorongan dari batang penumbuk (pushrod) karena hasil dari sundulan cham pada poros nok (chamshaft). 

b. Over Head Chamshaft (OHC)

OHC (Over Head Chamshaft)
Pada jenis ini batang penekan (pushrod) telah dihilangkan, dan diganti oleh  sebuah belt atau rantai sebagai penggerak poros nok (chamshaft), posisi chamshaft berada di bagian atas kepala silinder, sehingga pembukaan dan penutupan katup di gerakan langsung oleh chamshaft, dibeberapa jenis engine ada yang menggunakan tuas pengungkit (rocker arm) sehingga katup masih di gerakan oleh tocker arm yang di ungkit oleh chamshaft.

Putaran chamshaft dihasilkan dari putaran poros engkol (crankshaft) yang dihubungkan melalui timing chain (rantai), setelah itu barulah chamshaft menekan rocker arm kemudian rocker arm yang akan menekan batang katup. Jenis ini sudah umum digunakan oleh kendaraan masa kini karena kondisi part yang sederhana sehingga memudahkan dalam perawatan.

c. Doble Over Head Chamshaft (DOHC)

DOHC merupakan suatu system poros ganda yang berada di kepala silinder, jenis ini memiliki fungsi yang sama dengan jenis OHC hanya perbedaanya adalah dari jumlah poros cham nya, DOHC memiliki dua poros nok (chamshaft) sedangkan OHC hanya memiliki satu poros cham.
4 DOHC (Doble Over Head Chamshaft)
Pada jenis DOHC ada yang menggunakan rocker arm dan ada juga yang tidak menggunakan rocker arm dalam penumbukan katupnya, hal ini di sebabkan apabila menggunakan rocker arm maka akan memudahkan dalam penyetela celahnya hanya saja jenis yang menggunakan rocker arm mempunyai kontruksi yang rumit, biaya pembuatan yang tinggi dan memiliki mesin yang berat, jenis ini biasanya digunakan pada jenis motor spot yang membutuhkan kecepatan tinggi. 

Mekanisme penggerak katup

Sumbu nok digerakkan oleh poros engkol dengan berapa metode, termasuk timing gear, timing chain dan timing belt. Sebagian besar mesin bensin menggunakan camshaft yang digerakan oleh belt dan ada beberapa camshaft yang digerakkan oleh rantai. Ini memungkinkan pergerakan katup akan lebih mudah dan ringan dibandingkan menggunakan timing gear.

1. Model Timing gear

Metode ini digunakan pada mekanisme katup jenis mesin OHV (over head valve), yang letak sumbu nok-nya di dalam blok silinder. Timing gear biasanya menimbulkankan bunyi yang besar dibanding dengan rantai (timing chain}, sehingga mesin bensin model penggerak katup ini menjadi kurang populer pada mesin bensin jaman modern ini.
Timing gear

2. Model Timing chain

Model ini digunakan pada mesin OHC (over head camshaft) dan DOHC (dual overhead camshaft) sumbu noknya terletak di atas kepala silinder. Sumbu nok digerakkan oleh rantai (timing chain) dan roda gigi sprocket sebagai pengganti timing gear.
timing chain
Timing chain dan roda gigi sprocket dilumasi dengan oli. Tegangan rantai (chain tension) diatur oteh chain tensioner. Chain vibration (getaran rantai) dicegah oleh chain vibration damper. Sumbu nok yang digerakan oleh rantai hanya sedikit menimbulkan bunyi dibanding dengan roda gigi (gear driven) dan jenis ini amat populer. 

3. Model Timing Belt

Sumbu nok (camshaft) digerakkan olsb sabuk yang bergigi sebagai pengganti timing chain. Sabuk (belt) selain tidak menimbulkan bunyi dibanding dengan rantai (chain), juga tidak diperlukan pelumasan serta penyetelan tegangan. Kelebihan lainnya, belt lebih ringan dibanding dengan model lainnya.
timing belt
Oleh karena itu model ini banyak digunakan pada mesin. Belt penggerak sumbu nok ini dibuat dari fiberglass yang diperkuat dengan karet sehingga mempunyai daya regang yang baik clan hanya mempunyai penguluran yang kecil bila terjadi panas.

Pemeriksaan dan Penyetelan Mekanisme Katup pada Kepala SIlinder

Berikut ini adalah beberapa pengaruh celah katup terhadap kinerja mesin :
1. Celah katup terlalu besar
  • Penggerak katup berisik (terdengar suara-suara pukulan logam)
  • Bagian penggerak katup bisa patah (menerima pukulan dan kejutan terlalu tinggi)
  • Waktu pembukaan katup lebih sedikit dari waktu semestinya.
  • Tenaga mesin berkurang
2. Celah katup terlalu kecil
  • Waktu pembukaan waktu lebih lama dari waktu semestinya.
  • Gerak gunting juga lebih lama, ketugian gas baru yang keluar bersama gas buang besar. Akibatnya : putaran idle kurang stabil (motor bergerak)
3. Tidak memiliki celah katup
  • Katup tidak tertutupdengan smepurna
  • Ada ketugian gas baru yang keluar bersama gas buang
  • Pembakaran dapat merambat ke karburator
  • Katup-katup dapat terbakar karena pemindahan panas pada daun katup tidak sempurna.
Adapun secara umum cara penyetelan katup sebagai berikut :
1. Panaska mesin, kemudian setelah suhu engine bertambah matikan.
2. Buka tutup kepala silinder.
3. Setel silinder no.1 pada posisi TMA kompresi.
  • Putar poros engkol sampai tanda TMA tepat pada garis nol. Tanda TMA terletak pada puli poros engkol sedangkan garis nol terletak pada body mesin (block silinder), atau bisa juga kita tentukan dengan melihat tanda T pada fly wheel tepat dengan garis lurus pada rumah transmisi. Pada kondisi ini ada dua kemungkinan proses/langkah yang terjadi, yaitu akhir langkah kompresi atau akhir langkah buang/awal langkah hisap (katup posisi overlapping).
  • Tanda TOP kompresi silinder satu yaitu :
    • 1) Rotor yang berada pada distributor menunjukan ke arah kabel busi silinder no.1
    • 2) Push rod pada silinder no. 1 longgar atau kedua katup (katup hisap dan katup buang) pada silinder satu longgar/mempunyai celah.
4. Lakukan pemeriksaan dan penyetelan celah katup

Katup-katup yang dapat di periksa/disetel pada saat top kompresi no. 1 yaitu : katup buang dan katup masuk pada silinder no. 1, katup masuk pada silinder no. 2 dan katup buang pada silinder no. 3.

H = Katup Hisap
B = Katup Buang
X = Katup yang dapat di stel
1…4 = Nomor urut silinder
Katup yang dapat di setel
Catatan : Celah pada katup hisap 0,20 mm dan celah katup buang 0,30 mm
  1. Menggunakan Obeng min, kunci ring 12 dan alat ukur filler gauge, lakukan penyetelan secara berurutan.
  2. Untuk penyetelan katup yang tidak di tandai X adalah setelah kita putar puli pada posisi top kompresi no. 4, yaitu dengan cara memutar puli 360o . sehingga tanda garis puli menunjukan pada nol di body mesin tetapi rotor pada distributor menunjukan kabel busi no. 4.
  3. Pasang kembali tutup kepala silinder.

Kesimpulan

Mesin merupakan alat mekanik atau elektrik yang mengubah energi untuk membantu pekerjaan mausia. Istilah pada mesin biasanya menunjuk kepada bagian yang bekerja bersama untuk menghasilkan suatu pekerjaan/tenaga. Kontruksi silinder jika ditinjau berdasarkan susunan silindernya terdiri atas tiga tipe, yaitu : tipe in-line (sebaris), tipe V dan tipe horizontal berlawanan.

Penempatan busi dan dua buah katup pada jenis mesin empat tak sangat berpengaruh kepada bentuk ruang bakar, diantara bentuk-bentuk ruang bakar nya itu yaitu, ruang bakar setengah bulat (hemispherical combustion chamber), ruang bakar model baji (wedge type combustion chamber), ruang bakar model bak mandi (bathtub type combustion chamber), ruang bakar model peen troop.

Didalam kepala silinder terdapat sebuah mekanisme katup yang berfungsi sebagai rangkaian mekanis yang sistematis untuk membuka saluran intake pada kondisi langkah hisap (udara dan bahan bakar) membuka saluran buang exhause pada kondisi langkah buang (gas sisa pembakaran) dan menutup kedua saluran pada kondisi langkah kompresi dan langkah usaha (langkah kerja).

Penggunaan mekanisme katup hanya terdapat pada tipe engine empat langkah sedangkan pada tipe engine dua langkah umumnya tidak terdapat sebuah mekanisme katup. Tugas utama katup ialah untuk membuka dan menutup ruang bakar, memutuskan dan menghubungkan ruang silinder dalam silinder blok dengan udara luar pada saat yang di butuhkan. Berbagai bentuk penempatan katup secara umum terdiri dari, OHV (Over Head Valve), OHC (Over Head Chamshaf), DOHC (Doble Over Head Chamshaft)
close