Tugas Makalah Konstruksi Otomotif [PDF]

Citation preview

MAKALAH KONSTRUKSI OTOMOTIF KONSTRUKSI OHV, SOHC DAN DOHC



Disusun Oleh: Nama



: Yuda Permana



NRP



: 0121803017



Mata Kuliah : Konstruksi Otomotif Dosen



: Matsuani S.Pd, M.Pd



PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN D III OTOMOTIF INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2021



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC KATA PENGANTAR



Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas “ Konstruksi Otomotif” dengan baik. Tugas ini disusun untuk memenuhi mata kuliah Tugas Konstruksi Otomotif Fakultas Teknik Mesin Otomotif, Jurusan DIII Otomotif, Institut Teknologi Indonesia. Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempuran baik dari segi materi maupun penyajiannya. Untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan dalam penyempurnaan tulisan ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan dan merealisasikan penyelesaian tugas Konstruksi Otomotif. Penulis berharap tulisan ini dapat memberikan hal yang bermanfaat dan menambah wawasan bagi pembaca dan khususnya bagi penulis juga.



Serpong, 6 Juli 2021 Penulis



Yuda Permana NRP 0121803017



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia ii



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC DAFTAR ISI



COVER KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii DAFTAR ISI ...................................................................................................... iii BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1 I.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 I.2 Perumusan Masalah ............................................................................... 3 I.3 Tujuan Makalah ..................................................................................... 3 I.4 Batasan Masalah ................................................................................... 3 I.5 Sistematik Penulisan .............................................................................. 3



BAB II. PEMBAHASAAN ................................................................................ 5 II.1 Kosntruksi Overhead Valve (OHV) ..................................................... 5 II.2 Konstruksi Single Over Head Camshaft (SOHC) ................................ 11 II.3 Konstruksi Double Over Head Camshaft (DOHC) ............................. 15 II.4 Pemeriksaan dan Pengukuran Mekanisme Katup ................................ 19 II.5 Perawatan Mekanisme Katup .............................................................. 22 II.6 Troubleshooting Mekanisme Katup ..................................................... 23



BAB III. PENUTUP ........................................................................................... 25 III.1 Kesimpulan dan Saran ........................................................................ 25



DAFTAR PUSTAKA



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia iii



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC BAB I PENDAHULUAN



I.1



Latar Belakang Katup adalah salah satu bagian dari mesin yang berguna sebagai alat untuk membuka dan menutup. Katup berfungsi untuk mengatur masuknya gas baru dan keluarnya gas buang sisa pembakaran pada mesin motor. Katup dibuat dari bahan yang keras dan mudah menghantarkan panas. Katup menerima panas dan tekanan 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. Untuk membedakan katup masuk dengan katup buang dapat dilihat pada diameter keduannya, diameter katup masuk umumnya lebih besar dari pada katup buang. Katup terdiri dari dua jenis yaitu : 1. Katup Masuk (Intake Valve) Katup masuk biasa diletakkan di saluran pemasukan campuran bahan bakar dan udara dari karburator atau biasa disebut intake manifold. Katup masuk berfungsi sebagai pembuka dan penutup antara saluran masuk (intake manifold) ke ruang bakar pada mesin. Untuk membuka dan menutup, katup masuk digerakan oleh camshaft. 2. Katup Buang (Exhaust Valve) Katup buang biasa diletakkan di saluran pembuangan gas sisa pembakaran atau biasa disebut exhaust manifold. Katup buang berfungsi sebagai pembuka dan penutup antara saluran bahan bakar ke saluran buang kemudian menuju ke knalpot.



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 1



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



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). Pembuangan 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 berputar 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 masuk dan katup buang berbentuk cendawan (mushroom) dan di sebut "poppet valve". Katup masuk menerima panas pembakaran, dengan demikian katup mengalami pemuaian yang tidak merata yang akan berakibat dapat mengurangi efektivitas kerapatan pada dudukan katup. Untuk meningkatkan efisiensi biasanya lubang pemasukan dibuat sebesar mungkin. Sementara itu katup buang juga menerima tekanan panas, tekanan panas yang diterima lebih tinggi, hal ini akan mengurangi efektivitas kerapatan juga, sehingga akibatnya pada dudukan katup mudah terjadi keausan. Untuk menghindari hal tersebut, kelonggaran (clearence) antara stem katup dan kepala stem dibaut lebih besar. Kepala katup mempunyai peranan yang sangat penting, karena ia harus tetap bekerja baik, walaupun temperaturnya berubah-ubah. Bidang atas kepala katup ini disebut tameng. Bentuknya ada yang cekung dan ada yang cembung. Tameng cekung disebut tameng terompet dan biasanya dipakai sebagai katup masuk. Sedangkan tameng cembung dipakai sebagai katup buang karena kekuatannya yang lebih tinggi. Pada katup juga terpasang pegas-pegas. Pegas-pegas katup di tugaskan untuk menutup katup sesuai dengan gerak tuas ungkit menjauhi ujung batang katup. Berbagai jenis katup dapat pula dibedakan dari cara penempatannya pada kepala silinder. Inovasi mesin sepeda motor dilakukan untuk Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 2



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



mengantisipasi kecepatan tinggi, penambahan tenaga output dan upaya konstruksi seringan mungkin. Ada tiga macam inovasi katup dari segi penempatannya, yaitu katup Overhead-Valve (OHV), Single Overhead Camshaft (SOHC) dan Double Over Head Chamshaft (DOHC).



I.2



Perumusan Masalah 1. Bagaimana konstruksi Overhead-Valve (OHV). 2. Bagaimana konstruksi Single Overhead Camshaft (SOHC). 1. Bagaimana konstruksi Double Over Head Chamshaft (DOHC).



I.3 Tujuan Makalah 1. Agar mahasiswa mengetahui dan memahami konstruksi OverheadValve (OHV). 2. Agar mahasiswa mengetahui dan memahami konstruksi Single Overhead Camshaft (SOHC). 2. Agar mahasiswa mengetahui dan memahami konstruksi Double Over Head Chamshaft (DOHC).



I.4 Batasan Masalah Penulis akan membatasi pembahasan hanya sampai konstruksi pada mekanisme katup Overhead-Valve (OHV), Single Overhead Camshaft (SOHC) dan Double Over Head Chamshaft (DOHC).



I.5 Sistematik Penulisan 



BAB I PENDAHULUAN Menjelaskan latar belakang tentang katup, jenis-jenis katup dan cara kerja katup.







BAB II PEMBAHASAN Menjelaskan tentang konstruksi mekanisme katup OverheadValve (OHV), Single Overhead Camshaft (SOHC) dan Double Over Head Chamshaft (DOHC



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 3



Yuda Permana 0121803017 



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



BAB III PENUTUP Menyajikan kesimpulan dan hasil dari materi yang telah disampaikan pada pembahasan dan saran untuk penulis.







DAFTAR PUSTAKA



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 4



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC BAB II PEMBAHASAN



II.1 Konstruksi Overhead Valve (OHV) A. Mekanisme Katup Overhead Valve (OHV)



Gambar II.1.1 Katup OHV



Mekanisme katup (Valve Mechanism) merupakan bagian penting dari mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) 4 langkah (4 stroke) yang berfungsi untuk mengatur terjadinya proses-proses (proses isap, proses kompresi, proses usaha, proses buang) pada siklus di dalam mesin agar menghasilkan tenaga sesuai dengan berbagai tingkat percepatan. Mekanisme katup pada intinya digunakan untuk mengatur pembukaan dan penutupan saluran, baik itu saluran masuk (intake manifold) maupun saluran buang (exhaust manifold) sehingga proses yang terjadi pada ruang bakar (combustion chamber) dapat bekerja secara sistematis dan teratur. Proses-proses yang terjadi pada siklus mesin 4 langkah sangat tergantung dari kinerja mekanisme katup. Mekanisme katup telah mengalami banyak perkembangan dan peningkatan kualitas kerja sehingga mengalami pula penambahan komponen yang diperlukan, namun secara teknis tipe mekanisme katup tidak mengalami penambahan atau perubahan yang signifikan. Salah satu tipe Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 5



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



mekanisme katup yang banyak digunakan pada mesin adalah Overhead Valve atau disingkat OHV. Overhead Valve merupakan tipe mekanisme katup yang tertua diantara tipe-tipe lainnya sehingga banyak yang menyebutnya sebagai mekanisme katup klasik. Overhead Valve sering pula disebut pushrod engine atau I-head engine. Ciri khas mekanisme katup overhead valve adalah terdapatnya komponen pushrod (batang pendorong) yang tidak terdapat pada mekanisme katup jenis lainnya sehingga banyak yang menyebutnya pushrod engine.



B. Sejarah Katup OHV Overhead Valve atau OHV awalnya dikembangkan oleh David Dunbar Buick dari perusahaan Scottish-American dengan menggunakan batang pushrod yang terpasang paralel terhadap piston. Konstruksi ini sangat berbeda jauh dengan konstruksi sebelumnya yang menggunakan side valves dan sleeve valves. Konstruksi OHV digunakan sampai hari ini. Arthur Chevrolet kemudian mendapatkan US Patent #1,744,526 untuk desain Engine Valve Overhead. Paten ini mencakup adaptor yang dapat diterapkan ke mesin yang ada, sehingga mengubahnya menjadi Overhead Valve Engine. Tipe OHV ini banyak digunakan pada mobilmobil keluaran lama yang memiliki kapasitas mesin yang kecil, seperti: 



Toyota Kijang (3K, 4K, 5K dan 7K),







Suzuki Carry,







Toyota Hilux generasi awal,







Izuzu Panther Generasi 1 – 3 (2005),







Toyota Corona 1981







Mazda Bongo







BMW 60 (1992 – 1996) dan masih banyak lagi.



C. Konstruksi Katup OHV



Terdapat beberapa komponen khusus pada mekanisme katup jenis overhead valve yang tidak terdapat pada mekanisme katup jenis Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 6



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



lainnya. overhead valve sering pula disebut pushrod engine, hal ini dikarenakan hanya mekanisme katup overhead valve yang memiliki komponen bernama pushrod. Dibawah ini konstruksi dan komponen mekanisme katup jenis overhead valve.



Gambar II.1.2 Mekanismes Katup OHV



Pada gambar diatas terlihat beberapa komponen yang digunakan pada overhead valve, berikut fungsi dari masing komponen: 1. Cam Cam memiliki bagian menonjol yang sering disebut cam lobe. Bagian inilah yang mengatur saat pembukaan katup. Letak cam lobe berbeda sesuai dengan urutan pembukaan katup masuk dan katup buang. Peletakan posisi cam lobe untuk katup masuk dan katup buang disusun berdasarkan konstruksi poros engkol (crankshaft).



2. Tappet atau Valve Lifter Digunakan sebagai landasan pushrod untuk mengurangi keausan yang terjadi pada cam. Pada mesin generasi baru, tappet selain digunakan untuk mengurangi keausan cam juga digunakan untuk menghilangkan celah yang terjadi antara komponenkomponen penggerak katup sehingga penyetelan celah katup pada perawatan berkala mesin (tune-up) tidak perlu lagi dilakukan. Tappet jenis ini sering disebut tappet hidraulik atau hidraulic valve lifter. Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 7



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



3. Pushrod Merupakan komponen khusus yang hanya tersedia untuk mekanisme katup jenis overhead valve. Komponen ini sering pula disebut batang pendorong yang berfungsi untuk meneruskan daya dorong yang dihasilkan oleh cam lobe menuju ke rocker arm. Pushrod digunakan karena jarak antara camshaft (yang tersimpan pada cylinder block) dengan rocker arm (yang tersimpan pada Cylinder head) berjauhan.



4. Rocker Arm Atau Lengan Pengungkit Digunakan untuk meneruskan daya dorong dari pushrod menuju ke batang katup. Rocker arm memiliki konstruksi berbedabeda sesuai dengan posisi camshaft. Pada mesin generasi baru rocker



arm



mengalami



penyempurnaan



konstruksi



dengan



penambahan roller bearing, hal ini untuk mengurangi keausan yang terjadi pada bagian-bagian rocker arm.



5. Valve Spring Atau Pegas Katup Berfungsi untuk mengembalikan posisi katup. Jika cam digunakan untuk membuka katup maka valve spring berfungsi sebaliknya untuk menutup katup.



6. Valve Atau Katup Berfungsi untuk mengatur saat terbuka dan tertutupnya saluran baik saluran buang maupun saluran masuk. Valve ini sangat berpengaruh besar terhadap proses-proses yang terjadi didalam ruang bakar.



7. Timing Mechanism Atau Mekanisme Penggerak Berfungsi untuk menggerakan camshaft dengan meneruskan putaran dari crankshaft melalui perantara gigi (timing gear), rantai (timing chain) dan atau sabuk (timing belt). Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 8



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



D. Keuntungan dan Kerugian Overhead Valve (OHV) 1. Keuntungan OHV (Overhead Valve) Mesin dengan mekanisme katup OHV (Overhead Valve) memiliki keuntungan sebagai berikut: o Ukuran mesin relatif kecil, hal ini karena konstruksi mekanisme katup overhead valve relatif sederhana jika dibandingkan dengan overhead cam (OHC) yang menempatkan camshaft pada kepala silinder. o Mekanisme penggerak lebih kompak. Mekaniskme katup overhead valve memiliki konstruksi yang sederhana namun kompak karena posisi camshaft yang berdekatan dengan crankshaft. Mekanisme penggerak camshaft pada OHV biasanya menggunakan timing gear atau timing chain dengan lokasi yang sangat berdekatan, hal ini membuat proses penyaluran tenaga putaran cenderung lebih responsif jika dibandingkan OHC. Pada mekanisme katup OHC posisi camshaft ada pada kepala silinder, sehingga membutuhkan timing chain atau timing belt yang relatif lebih panjang. Walaupun ada penambahan high tensioner untuk memperkecil defleksi namun tetap penyaluran tenaga putar dari crankshaft ke camshaft kurang responsif bahkan lebih banyak resiko jeda waktu perpindahan putaran.



2. Kerugian OHV (Overhead Valve) Beberapa masalah khusus yang terjadi pada mesin overhead valve (OHV) antara lain: 



Kecepatan putaran mesin terbatas (RPM). OHV memiliki komponen-komponen yang relatif lebih banyak sehingga cenderung kehilangan gaya inersia akibat celah-celah yang terbentuk antar masing-masing komponen. Kehilangan gaya inersia membuat katup lebih mudah untuk “mengambang”. Hal inilah yang membuat mesin-mesin dengan mekanisme katup OHV tidak mampu berputar pada putaran tinggi. Mesin OHV



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 9



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC hanya mampu berputar pada putaran 6.000 sampai dengan 8.000 rpm (revolutions per minute) untuk mobil-mobil



yang



diproduksi umum, 9.000 sampai dengan 10.500 rpm untuk mobil-mobil balap. Sedangkan untuk mobil dengan mekanisme katup modern (terutama yang menggunakan DOHC), mesin mampu berputaran pada kisaran 6.000 hingga 9.000 rpm untuk mobil produksi masal, dan hingga 20.000 rpm (walau sekarang dipatok hanya sampai 18.000 rpm) untuk mobil balap. 



Desain kepala silinder kaku. Hal ini dikarena pushrod yang lurus sehingga posisi antara blok silinder dengan kepala silinder tidak boleh dalam bentuk yang kompleks (cenderung lurus). Desain kepala silinder yang kaku membuat lokasi dan jumlah katup menjadi terbatas yang pada umumnya hanya terdiri dari 2 katup (1 katup masuk dan 1 katup buang). Sedangkan pada mesin OHC, desain kepala silinder bisa lebih fleksibel dengan lokasi dan jumlah katup yang bisa lebih dari 2 katup, hal ini karena posisi camshaft yang berada dikepala silinder dan mekanisme penggerak camshaft yang lebih fleksibel (biasanya menggunakan timing belt atau timing chain).







Bising dan kasar. Hal ini karena banyaknya komponen mekanisme katup yang terlibat dan bergerak, membuat mekanisme katup OHV menimbulkan suara yang lebih bising. Pada saat mesin panas, celah yang terbetuk antar masing-masing komponen menjadi lebih lebar sehingga suara mesin terdengar lebih kasar.







Perawatan rumit. Salah satu komponen yang terkadang dilewati untuk diperiksa adalah camshaft, hal ini karena posisi dan lokasi camshaft yang tersimpan pada blok mesin, sehingga cenderung lebih sulit untuk di bongkar.



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 10



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



E. Cara Kerja Overhead Valve (OHV) 1.



Katup terbuka tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar akan mendorong torak turun ke bawah (langkah kerja/usaha). Poros engkol (crankshaft) kemudian merubah gerak bolak balik torak menjadi gerak putar pada ujung-ujungnnya. Putaran yang terjadi pada ujung poros engkol kemudian memutarkan camshaft gear/sprocket melalui valve timing drive mechanism (timing gear, timing chain atau timing belt). Cam Lobe pada cam akan mendorong tappet (valve lifter), mendorong pushrod kemudian mendorong rocker arm. Ungkitan dari rocker arm akan mendorong katup (valve) hingga terbuka, maka saluran terbuka. Saat katup membuka maka pegas katup (valve spring) memendek.



2.



Katup tertutup camshaft terus berputar hingga cam lobe meninggalkan valve lifter dan tekanan pada valve spring akan terlepas. Valve spring memanjang dan menarik valve hingga saluran tertutup.



II.2 Konstruksi Single Over Head Camshaft (SHOC) A. Mekanisme Katup Single Over Head Camshaft (SHOC)



Gambar II.2.1 Mekanisme Katup SHOC



Mekanisme katup tipe SOHC ini penempatan katup-katupnya berada di kepala silinder dan posisi camshaft-nya juga berada di kepala Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 11



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



silinder sehingga tidak memerlukan komponen tambahan seperti valve lifter dan push rod karena camshaft akan langsung menggerakkan rocker arm. Untuk mekanisme katup tipe ini memiliki kemampuan yang lebih baik dibandingkan dengan mekanisme katup tipe OHV karena tidak menggunakan komponen penghubung tambahan maka tipe ini pada saat putaran tinggi pembukaan katup-katupnya akan lebih baik. Pada sipe SOHC ini hanya terdapat satu buah camshaft. Satu buah camshaft ini digunakan untuk membuka kedua macam katup yang ada pada masing-masing silinder yaitu untuk membuka katup hisap dan katup buang sesuai dengan timing bukaan katupnya. Sehingga tipe SOHC ini banyak ditemui pada mobil-mobil modern saat ini. Beberapa contoh mobil yang menggunakan mekanisme katup tipe SOHC ini adalah : 



Daihatsu Zebra Espass







Mitsubishi Lancer 1500 cc







Timor S515 1498 cc







BMW M40







Mitsubishi Kuda







Honda CR-V







Honda City







Honda Jazz







Honda Brio



B. Kelebihan dan Kekurangan Katup SHOC Mesin SOHC memiliki konstruksi yang lebih sederhana dari DOHC



dan



membutuhkan



waktu



dan



biaya



produksi



lebih



rendah. Dengan hanya menggerakkan satu camshaft, performa SOHC di putaran bawah lebih baik dan lebih efisien dalam mengolah bahan bakar. Namun, satu camshaft yang menggerakkan katup masuk sekaligus katup buang membuat performa berat pada putaran atas.



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 12



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



1. Kelebihan SOHC: 



Performa putaran bawah lebih baik karena hanya menggerakkan satu camshaft







Konsumsi BBM lebih efisien







Konstruksi lebih sederhana dari DOHC sehingga biaya produksi lebih murah dan lebih mudah dalam hal reparasi



2. Kekurangan SOHC: 



Keterbatasan satu camshaft membuat putaran atas lebih berat







Bukaan katup tidak optimal karena camshaft menggerakkan katup masuk sekaligus katup buang







Kurang optimalnya bukaan katup membatasi masuknya BBM dan keluarnya gas buang ketika dibutuhkan



C. Cara Kerja Single Over Head Camshaft (SHOC) Pada tipe ini batang penekan tidak ada, sehingga gerakan balik dapat dinetralisir. Posisi cam barada diatas silinder yaitu ditengahnya, cam digerakkan oleh rantai penggerak yang langsung memutar cam sehingga cam menekan rocker arm. Poros cam berfungsi untuk menggerakkan katup masuk (IN) dan katup buang (EX), agar membuka dan menutup sesuai dengan proses yang terjadi dalam ruang bakar mesin. Tipe ini komponennya sedikit sehingga pada putaran tinggi tetap stabil. Disebut single over head camshaft karena hanya menggunakan satu cam pada desainnya atau SOHC adalah sistem poros tunggal di kepala silinder.



D. Konstruksi Single Over Head Camshaft (SHOC) Pada komponen mekanisme Single Over Head Camshaft (SHOC) tidak jauh berbeda dengan komponen-komponen pada mekanisme Overhead Valve (OHV) hanya ada beberapa komponen yang di hilangkan pada mekanisme OHV seperti push rod dan valve lifter selebihnya komponen yang lainya sama. Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 13



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Gambar II.2.2 Konstruksi Single Over Head Camshaft (SHOC)



1. Valve Atau Katup Berfungsi untuk mengatur saat terbuka dan tertutupnya saluran baik saluran buang maupun saluran masuk. Valve ini sangat berpengaruh besar terhadap proses-proses yang terjadi didalam ruang bakar. Saluran masuk dan saluran buang yang tidak tertutup rapat akan mempengaruhi tenaga hasil pembakaran.



2. 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. 3. Timming Chain/Belt 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 Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 14



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



menggunakan bahan baja seperti rantai, sehingga lebih kuat namun lebih berisik.



4. Camshaft Camshaft pada tipe katup SOHC memiliki konstruksi yang sama seperti camshaft pada katup OHV. Komponen ini juga dilengkapi lobe disepanjang porosnya untuk menekan katup. 5. Rocker Arm Rocker



arm



berfungsi



untuk



menekan



katup



ketika



mendapatkan dorongan dari lobe. Pada tipe SOHC 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.



II.3 Konstruksi Double Over Head Camshaft (DOHC) A. Mekanisme Double Over Head Camshaft (DOHC)



Gambar III.3.1 Mekanisme Katup DOHC



Mesin DOHC memiliki mekanisme dengan dua buah camshaft (noken as) untuk mesin inline (silinder segaris). Camshaft terletak di bagian atas katup. Satu camshaft mengatur katup masuk (intake valve) Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 15



Yuda Permana 0121803017 dan



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC satu



camshaft



lainnya



mengatur



katup



buang



(exhaust



valve). Sebagian mesin DOHC, khususnya keluaran terbaru sudah tidak membutuhkan rocker arm, sehingga camshaft langsung menggerakkan katup. Untuk mesin V (V6, V8, dst.) dibutuhkan empat buah camshaft. Mesin DOHC juga disebut sebagai Twin-Cam (twin camshaft / noken as ganda). Mesin DOHC memiliki konstruksi yang lebih kompleks, sehingga membutuhkan waktu dan biaya produksi yang lebih besar. Dengan menggerakkan katup secara langsung dan hanya katup masuk dan katup buang saja, aliran BBM dan gas buang lebih banyak sehingga tenaga putaran atas lebih berisi namun cenderung kurang efisien.



B. Kelebihan dan Kekurangan Double Over Head Camshaft (DOHC) Mesin DOHC memiliki konstruksi yang lebih kompleks, sehingga membutuhkan waktu dan biaya produksi yang lebih besar. Dengan menggerakkan katup secara langsung dan hanya katup masuk dan katup buang saja, aliran BBM dan gas buang lebih banyak sehingga tenaga putaran atas lebih berisi namun cenderung kurang efisien. a) Kelebihan DOHC: 



Aliran BBM dan gas buang lebih lancar







Performa putaran lebih baik







Satu camshaft hanya mengatur katup masuk saja dan katup buang saja, sehingga bukaan katup lebih optimal dan lebih mudah diatur.



b) Kekurangan DOHC: 



Konstruksi lebih kompleks sehingga membutuhkan waktu dan biaya produksi yang lebih mahal







Putaran bawah berat karena harus menggerakkan dua camshaft







Ukuran mesin lebih besar sehingga membutuhkan ruang lebih banyak







Konsumsi BBM relatif kurang efisien



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 16



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Karena memiliki beberapa kelebihan, tipe DOHC ini biasanya digunakan pada mobil-mobil dengan harga yang lumayan mahal. Berikut adalah contoh mobil yang menggunakan mekanisme katup tipe DOHC : 



Honda Civic







Daihatsu Xenia







Toyota Avanza







Chevrolet K5 Blazer







Timor Sport Edition 1600 cc







Suzuki Ertiga







Daihatsu Luxio







Mitsubishi Lancer 1600 cc



C. Cara Kerja Double Over Head Camshaft (DOHC) Langkah pertama piston bergerak dari titik mati atas ke titik mati bawah, posisi klep in terbuka dan klep ex tertutup, mengakibatkan udara atau gas terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar bisa dilihat pada sistem pemasukan. Selanjutnya piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas, posisi klep in dan ex tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi titik mati atas, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi pada mesin bensin berupa nyala busi. Dan gas yang terbakar dalam ruang bakar kemudian diledakkan, sehingga piston terdorong dari titik mati atas ke titik mati bawah. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga. Proses terakhir yaitu momen buang yang dimana posisi klep in tertutup dan klep ex terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju port exhaust. Dan begitulah seterusnya. Hanya saja, dari segi biaya, DOHC masih sedikit lebih mahal dari SOHC, sebab komponen yang relatif lebih banyak dan kompleks.



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 17



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



D. Konstruki Double Over Head Camshaft (DOHC)



Gambar II.3.2 Konstruksi Double Over Head Camshaft (DOHC)



Jika pada sistem SOHC menggunakan rocker arm untuk menggerakkan klep, DOHC sedikit agak berbeda. Pada sistem yang satu ini, keberadaan temlar atau rocker arm nggak dibutuhkan lagi. Jadi, lobe noken as melakukan kontak langsung terhadap batang klep, oleh karena itu DOHC nggak ada setelan klep. 1. Valve Atau Katup Berfungsi untuk mengatur saat terbuka dan tertutupnya saluran baik saluran buang maupun saluran masuk. Valve ini sangat berpengaruh besar terhadap proses-proses yang terjadi didalam ruang bakar. Saluran masuk dan saluran buang yang tidak tertutup rapat akan mempengaruhi tenaga hasil pembakaran.



2. 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.



3. Timming Chain/Belt Timming belt dan timming chain memiliki fungsi yang sama yaitu menghubungkan gigi sprocket antara crankshaft dan Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 18



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC 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.



4. Camshaft Camshaft pada tipe katup SOHC memiliki konstruksi yang sama seperti camshaft pada katup OHV. Komponen ini juga dilengkapi lobe disepanjang porosnya untuk menekan katup.



5. 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.



6. Pengangkat Katup (Valve Lifter) Pengangkat katup (valve lifter) adalah komponen yang berbentuk silinder pada mesin OHV, masing-masing dihubungkan dengan nok yang berhubungan dengan katup melalui batang penekan (push rod). Pengangkat katup bergerak turun naik pada pengantarnya yang terdapat di dalam blok silinder, saat sumbu nok berputar juga membuka dan menutup katup. Mesin



II.4 Pemeriksaan dan Pengukuran Mekanisme Katup 1.



Cara Pemeriksan dan pengkuruan Mekanisme Katup Pemeriksaan dan Pengukuran Push Rodi a. Pengukuran diameter batang dan diameter atas push rod b. Pengukuran tinggi push rod



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 19



Yuda Permana 0121803017 2.



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Pemeriksaan dan Pengukuran Diameter Batang katup a. Bersihkan dan periksa katup kemungkinan aus b. Ukur diameter batang katup untuk mengetahui kondisi batang katup



Gambar II.3.3 Mengukur Diameter Batang Katup



3.



Pemeriksaan dan Pengukuran Panjang Bebas Katup a. Periksa penjang bebas pegas katup menggunakan jangka sorong b. Ukur panjang bebas pegas katup



Gambar II.3.4 Pengukuran Panjang Bebas Katup



4.



Pemeriksaan dan Pengukuran Celah Antara Rocker Arm dan Poros a. Periksa celah oli antara rocker arm dan poros menggunakan jangka sorong b. Ukur celah oli antara rocker arm dan poros



Gambar II.3.5 Pengukuran Celah Antara Rocker Arm dan Poros



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 20



Yuda Permana 0121803017 5.



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Pemeriksaan dan Pengukuran Lebar Dudukan Katup a. Periksa lebar dan posisi persinggungan katup dengan dudukannya b. Ukur lebar persinggungan katup



Gambar II.3.6 Pengukuran Lebar Dudukan Katup



6.



Pemeriksaan dan Pengukuran Keolengan Poros Cam a. Periksa keolengan poros cam, periksa juga kemungkinan aus atau cacat b. Pengukuran dilakukan menggunakan dial indikator (dial gauge) c. Limit keolengan poros cam 0,06 mm



Gambar II.3.7 Pengukuran Keolengan Poros Cam



7.



Pemeriksaan dan Pengukuran Tinggi Tonjolan Cam



Gambar II.3.8 Pengukuran Tinggi Tonjolan Cam



a. Periksa kondisi cam dari kemungkinan aus b. Pengukuran dilakukan menggunakan mikrometer Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 21



Yuda Permana 0121803017 8.



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Pemeriksaan dan Pengukuran Seal Katup a. Periksa kondisi seal katup dari kemungkinan rusak b. Pastikan kondisi seal katup masih baik jika diperlukan ganti seal katup



Gambar II.3.9 Pengukuran Seal Katup



9.



Pemeriksaan dan Pengukuran Celah Katup a. Ukur celah antara tutup katup dan rocker arm untuk mengetahui kondisi celah b. Gunakan feller gauge untuk mengukur celah c. Jika celah sudah tidak standar lakukan penggantian pada komponen



Gambar II.3.10 Pengukuran Celah Katup



II.5 Perawatan Mekanisme Katup Cara perawatan katup pada mobil yang wajib anda perhatikan. Lakukan penyetelan katup sesuai dengan standarnya. Untuk mengetahu berapa celah pengaturan katup tersebut anda bisa melihatnya di buku manual mobil.



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 22



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Mesin mobil yang memiliki celah katup yang longgar akan mengakibatkan adanya suara yang berisik dari dalam mesin. Sebaliknya apabila celah katup terlalu rapat mesin akan hidup namun akan bergoyang pada saat melakukan putaran idle, ada kemungkina daun dari katup mobil tersebut akan terbakar. Selain itu apabila celah katupnya terlalu rapat, akan mengurangi tenaga dari mobil anda secara keseluruhan. Dan penggantian pelumas secara berkala pada mesin kendaraan sangat mempengaruhi kinerja dan memperpanjang pemakaian pada komponenkomponen mesin kendaraan.



II.6 Troubleshooting Mekanisme Katup Gejala Kerusakan



Penyebab 1. Penyetelan



Tekanan Kompresi



Perbaikan 1. Buka tutup katup



pembukaan pada



masuk dan katup



katup tidak tepat



buang dan katup



2. Katup Aus / bengkok



buang stel



3. Pegas katup patah



pembukaan katup



Rendah



sesuai dengan standard 2. Jika katup aus/bengkok ganti katup dengan yang baru sesuai dengan standard 3. Gant pegas katup dengan yang baru 1. Penyetelan katup tidak tepat



Tekanan Kompresi Terlalu Tinggu



2. Cam shaft dan rocker arm aus 3. Dudukan cam shaft dan rocker arm



1. Stel katup dengan benar 2. Perbaiki/ganti baru rocker arm dan cam shaft 3. Ganti dudukan



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 23



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC 4. Sistem tensioner rantai mesin rusak/aus 5. Gigi sporcket aus



dengan yang baru 4. Ganti tensioner dengan yang baru 5. Ganti gigi sporcker dengan yan baru



1. Katup menutup tidak 1. Skir katup hingga rapat 2. Penyetelan katup Mesin Tidak Dapat Stasioner Dan Asap



tidak tepat 3. Seal katup rusak



Knalpot Banyak



menutup dengan duduk/rapat 2. Stel pembukaan katup sesuai dengan standar 3. Ganti seal dengan yang baru



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 24



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC BAB III PENUTUP



III.1 Kesimpulan dan Saran A. Kesimpulan Pada mekanisme katup dikenal istilah OHV, SOHC, dan DOHC. DOHC yang lebih mampu mendukung pengembangan teknologi penggerak katup. Metode penggerak camshaft terdiri atas timing gear, timing chain, dan timing belt. Penggunaan timing belt selanjutnya menjadi pilihan karena mempunyai beberapa kelebihan dibanding yang lain, yaitu tidak menimbulkan suara berisik, tidak memerlukan pelumasan, dan tidak memerlukan penyetelan tegangan.



OHV (Over head Valve) adalah sebuah rangkaian katup dengan camshaft yang terletak didalam blok silinder. Secara desain memang rumit, karena camshaft yang langsung terhubung dengan roda gigi sproket crankshaft harus menekan valve lifter dan pushrod sebelum menggerakan katup.



SOHC (Single Over Head Camshaft), artinya kepala silinder punya camshaft tunggal yang berfungsi mengatur katup masuk bahan bakar (intake) dan katup gas buang (exhaust). DOHC (Double Over Head Camshaft), yang maksudnya adalah pemakaian dua buah camshaft atau noken as di tiap kepala silindernya. Sehingga satu cam dengan dua katup/klep in untuk mengatur masuknya mixture bensin dan udara. Dari ketiga konstruksi katup tersebut memiliki perbedaan, sebagai berikut. Pada konstruksi katup OHV camshaft terlatak pada blok silinder bukan silinder head, selain itu agar valve dapat terbuka dan memasukkan mixture. Valve perlu medapatkan dorongan dari push rod dan lifter.



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 25



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC



Sedangakan pada SOHC camshfat ada di silinder head, sehingga tidak memerluka push rod dan lifter. Namun masih memerlukan rocker arm untuk menggerakkan katup buang dan masuk. Kemudian



pada



DOHC



memiliki



dua



buah



shaft



untuk



menggerakan katup masuk dan buang. Namun pada mobil-mobil terdahulu masih ada yang menggunakan rocker arm. Tetapi pada mobilmobil modern sudah tidak ada lagi yang menggunakan rocker arm.



B. Saran Kami menyadari bahwa makalah ini jauh dari kata sempurna karena kami masih dalam proses belajar maka dari itu dengan tangan terbuka kami menerima segala kritik dan saran dari pembaca agar kedepannya kami dapat menyusun makalah bisa lebih baik. Berdasarkan kesimpulan di atas, maka dapat diberikan saran sebagai berikut: 1. Perawatan dan perbaikan secara rutin perlu dilakukan agar tidak menimbulkan dampak kerusakan pada komponen-komponen sistem mekanisme katup maupun pada sistem yang lain. 2. Penggantian komponen-komponen sistem mekanisme katup harus dilakukan bila komponen-komponen sudah tidak dapat diperbaiki lagi atau melebihi limit pemakaian. 3. Performa



mesin,



salah



satunya



dapat



ditingkatkan



dengan



mengembangkan mekanisme katup ini. Pengembangan selanjutnya dapat diarahkan pada jumlah faktor koreksi yang relevan yang dapat lebih menyempurnakan kinerja mekanisme katup, bahan katup, pegas katup (dari sisi bahan atau pengganti fungsi pegas) dan pembuatan camshaft



(secara



khusus



pada



bagian



cam/noknya).



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia 26



Yuda Permana 0121803017



Konstruksi OHV, SOHC dan DOHC DAFTAR PUSTAKA



https://www.autoexpose.org/2017/06/cara-kerja-mekanisme-katup.html https://blog.belipart.com/blog/sohc-dan-dohc-pengertian-hingga-cara-kerjanya/ https://www.ortizaku.com/index.php/Otomotif/mengenal-perbedaan-dohc-sohc dan-ohv https://www.autoexpose.org/2017/05/komponen-mekanisme-katup.html https://blog.widiyanata.com/otomotif/jenis-jenis-mekanisme-katup-besertakelebihan-kekurangan-dan-contoh-mobilnya/ Bintoro. 2013. Pemeliharaan Mesin Kendaraan Ringan. PPPPTK BOE Malang https://henduino.github.io/library/engine/overhead-valve/



Teknik Mesin Otomotif DIII - Institut Teknologi Indonesia