Makalah Katup [PDF]

Citation preview

MAKALAH KONSTRUKSI OTOMOTIF PERANCANGAN KATUP



Disusun Oleh : NAMA



: Fajar Setiawan



NRP



: 0121603007



MATA KULIAH



: Konstruksi Otomotif



DOSEN



: MATSUANI S.Pd, M.Pd



PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN D III OTOMOTIF INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2019



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



KATA PENGANTAR



Puji syukur kepada Allah SWT atas berkat, rahmat serta hidayah – Nya sehingga tugas “Konstruksi Otomotif” ini dapat terselesaikan dengan baik. Tugas ini disusun untuk memenuhi mata kuliah Tugas Konstruksi Otomotif Fakultas Teknik Mesin Otomotif, Jurusan D III Otomotif, Institut Teknologi Indonesia. Penyusunan tugas ini bertujuan agar para mahasiswa dapat terbiasa dalam merancang katup pada mesin mulai dari suatu hal yang kecil dari bentuk yang sederhana hingga bentuk yang paling kompleks, dengan bantuan dan petunjuk dari para dosen yang bersangkutan. Penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas Konstruksi Otomotif ini, antara lain : 1. Bapak Matsuani S.Pd,M.Pd selaku dosen tugas Konstruksi Otomotif dan Mata Kuliah Konstruksi Otomotif . 2. Kepada semua rekan–rekan mahasiswa yang telah membantu dalam memberikan informasi dan saran. Penyusun berharap agar tugas tersebut dapat bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya dan bagi penyusun pada khususnya, dan juga mengharapkan agar para pembaca dapat memberikan informasi tambahan. Kritik dan saran sangat kami harapkan, guna untuk penyusunan di masa yang akan datang.



Serpong, 20 MEI 2019 Penyusun



(Fajar Setiawan)



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



i



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



DAFTAR ISI Kata Pengantar



i



Daftar Isi



ii



BAB I PENDAHULUAN



1



1.1.



Latar Belakang



1



1.2.



Tujuan Perancangan



1



1.3.



Manfaat Perencanaan



2



1.4.



Sistematika Penulisan



2



BAB II TEORI DASAR



3



1.1.



Penjelasan Katup



3



1.2.



Bagian-bagian Konstruksi Katup



5



1.3.



Mekanisme Katup



6



BAB III PRINSIP KERJA KATUP



10



3.1.



Cara Kerja Katup



10



3.2.



Metode Penggerak Katup



11



BAB IV MODIFIKASI DAN PERHITUNGAN



17



4.1.



Modifikasi komponen katup



17



4.2.



Merubah diameter katup



17



4.3.



Metode back cut valve



18



4.4.



Merubah diameter batang katup



21



4.5.



Merubah dan mengganti komponen katup



23



BAB V PENUTUP



25



5.1.



Kesimpulan



25



5.2.



Saran



26



DAFTAR PUSTAKA INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



ii



BAB I PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang semakin pesat dewasa ini menimbulkan dampak pada dunia pendidikan dengan makin besarnya tantangan yang harus dihadapi oleh dunia pendidikan. Dunia pendidikan Sekarang ini makin dituntut untuk dapat menghasilkan sumber daya manusia yang handal, yang mampu menjawab dan mengantisipasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dunia pendidikan harus dapat mewujudkan hal itu, maka perlu adanya peningkatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan pendidikan. Salah satu upaya peningakatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan pendidikan khususnya dibidang teknik mesin, salah satunya adalah Fungsi Katup Dan Cara Penyetelan Katup. Katup ini berfungsi sebagai pengatur kapan masuknya udara dan bahan bakar pada ruang bakar yang terjadi pada saat mesin bekerja. Hal-hal lain yang melatar belakangi pemilihan masalah ini adalah: Mesin merupakan sistem sangat penting dalam proses kerja, penggerak maupun penghasil tenaga dalam suatu kendaraan bermotor maupun mobil. Mesin tersebut terdiri dari beberapa komponen, jika salah salah satu komponen mengalami kehausan atau kelengkungan yang disebabkan oleh kerja dan panas maka akan timbul gangguan dalam mesin sehingga menyebabkan gas bocor dan tenaga mesin yang dihasilkan kurang optimal.



1.2. Tujuan Perancangan Tujuan perancangan katup adalah : 1. Mengetahui cara modifikasi pada katup 2. Modifikasi katup dapat menambah power pada kinerja mesin dengan cara merubah diameter katup 3. Mengetahui kinerja dari mekanisme katup



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



1.3. Manfaat Perencanaan Mengetahui cara memodifikasi atau merancang katup , cara kerja katup , mekanisme katup dan komponen-komponen serta fungsi dari komponen katup.



1.4. Sistemmatika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan terdiri dari lima bab yang saling berkaitan satu sama lain, yaitu : Bab I



: Pendahuluan Berisi Latar Belakang, tujuan perancangan, batasan permasalahan, sistematika penulisan dan cara kerja rem tromol.



Bab II



: Teori Dasar Berisi tentang macam-macam mekanisme katup , bagian konstruksi katup dan fungsinya.



Bab III



: Prinsip kerja katup. Berisi tentang Prinsip kerja dari katup.



Bab IV



: Modifikasi Dan Perhitungan Berisi tentang modifikasi dan perhitungan.



Bab V



: Kesimpulan Berisi tentang ukuran-ukuran utama yang dirancang dan perbandigan dengan katup.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



2



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



BAB II TEORI DASAR



2.1. 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.



Gambar 2.1.1. Katup



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



3



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



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. 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 dibuat lebih besar. Untuk membedakan katup masuk dengan katup buang dapat dilihat pada diameter keduanya, diameter katup masuk umumnya lebih besar dari pada katup buang. 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 ditugaskan untuk menutup katup sesuai dengan gerak tuas ungkit menjauhi ujung batang katup.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



4



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



2.2. Bagian-Bagian konstruksi Katup



Gambar 2.2.1. Bagian-bagian Konstruksi Katup 1. Piring katup 



sebagai bidang penutup katup berguna untuk merapatkan penutupan katup dengan dudukan katup.







tebal piring katup sebagai penentu masa pakai dari katup.







diameter piring katup dibuat menurut kebutuhan dari motor masing - masing.



2. Batang katup , berguna untuk tempat kedudukan pegas, pelindung pegas, cincin pelat, penahan pegas, kunci penahan pegas serta mendapat tekanan untuk pembukaan dari cam 3. Pegas katup ( valve spring) , berguna untuk mengembalikan kedudukan katup pada waktu katup menutup. 4. Kunci penahan pegas, berguna untuk menahan pegas tekan dengan penahan pegasnya. 5. Sekrup penyetel dan mur pengunci , berguna untuk menentukan penyetelan celah katup, dan menahan duduknya baut penyetel supaya tidak berubah. 6. Batang penumbuk katup ( tappet), terdapat dua macam yaitu: penumbuk katup mekani tekanan dan penumbuk katup hidrolik. Gunanya untuk menerima tekanan dari gerak putar nok poros bubungan dan diteruskan menjadi tekanan lurus kepada katup tersebut. INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



5



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



7. Pelatuk katup ( rocker arm), digunakan pada mesin - mesin dengan konstruksi katup kepala, katup kombinasi serta over head camshaft, yang berguna untuk menghantar tekanan dari batang penumbuk katup dan meneruskan kepada ujung batang katup. 8. Dudukan katup ( valve seat) , sebagai tempat penutupan katup - katup yang dirapatkan dengan bidang dari katup. 9. Pengangkat katup ( valve lifter), berguna untuk menjamin bekerjanya katup - katup agar dapat menjadi lurus gerakannya dari batang penumbuk katup tersebut.



2.3. Mekanisme Katup Mesin 4 langkah mempunyai satu atau dua katup masuk dan katup buang pada setiap ruang bakarnya. Campuran udara dan bahan bakar masuk ke silinder melalui katup masuk dan gas bekas keluar dari dalam silinder melalui katup buang. Mekanisme membuka dan menutup katup-katup ini disebut mekanisme katup. Berikut ini akan diuraikan tipe mekanisme katup yang banyak digunakan pada kendaraan. a. Tipe Over Head Valve (OHV)



Gambar 2.3.1. Mekanisme Katup Tipe OHV Mekanisme katup ini sederhana dan high reliability. OHV (Over head Valve) adalah sebuah rangkaian katup dengan camshaft camshaft yang terletak didalam blok silinder. secara desain memang rumit, karena yang langsung terhubung dengan roda gigi sproket crankshaft harus menekan valve lifter dan pushrod sebelum



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



6



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



menggerakan katup. Sehingga kurang efisien. Hal inilah yang menjadikan mekanisme ini sudah tidak lagi dipakai dalam mesin mobil. 







Ciri-ciri mekanisme katup over head valve : -



Katupnya menggantung



-



Cam shaftnya terletak di bawah



-



Katupnya di kepala silinder



Keuntungan mekanisme katup over head valve : - Bentuk ruang bakar baik







Kerugian mekanisme katup over head valve - Banyak bagian-bagian yang bergerak



b.



-



Kelembaman massa besar



-



Tidak ideal untuk putaran tinggi



Tipe Singgle Over Head Camshaft (SOHC)



Gambar 2.3.2. Mekanisme Katup Tipe SOHC Sesuai dengan namanya bahwa pada tipe ini Camshaft (poros nok) terletek diatas (head camshaft = camshaft di atas). Perbedaan mendasar dari tipe ohv adalah letak dari camshaftnya, kalau posisi katup masih sama yaitu dikepala silinder. Selain itu tipe SOHC ini tidak menggunakan pushrod dan valve lifter seperti pada tipe OHV. SOHC memiliki performa yang lebih baik, pada kecepatan tinggi katup dapat INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



7



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



membuka/menutup lebih cepat karena katup langsung digerakkan oleh camshaft tanpa melalui pushrod dan lifter seperti pada tipe OHV. 



c.



Keuntungan mekanisme katup tipe SOHC : -



Sedikit bagian-bagian yang bergerak



-



Kelembaman massa kecil, baik untuk putaran tinggi



Tipe Double Over Head Cylinder (DOHC)



Gambar 2.3.3. Mekanisme Katup Tipe DOHC Mekanisme katup yang ketiga adalah tipe DOHC, tipe yang satu ini pada prinsipnya hampir sama dengan tipe yang diatas (SOHC), bedanya kalau ini jumlah camshaftnya terdapat 2 . 1 Camshaft khusus untuk menggerakkan katup buang, dan satunya lagi untuk menggerakkan katup hisap. Tipe ini dianggap yang paling baik, diantara ketiga jenis mekanisme katup. Akan tetapi biasanya, mobil yang menggunakan tipe ini mempunyai harga yang lebih mahal dibandingkan dengan mobil lain dikelasnya.



Keuntungan



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



8



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup   



Fajar Setiawan 0121603007



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



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



9



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



BAB III PRINSIP KERJA KATUP 3.1. Cara Kerja Katup



Agar katup bisa membuka dan menutup tepat pada saat yang diperlukan, maka, dibutuhkan mekanisme yang bisa mengaturnya. Berikut contoh gambar mekanisme katup pada mesin bensin



Gambar 3.1.1 Bagian-bagian Pada Mekanisme Katup



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



10



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Saat mesin berputar maka kedua camshaft (intake & exhaust) juga ikut berputar karena dihubungkan dengan cranksaft melalui mekanismenya, karena pada camsaft terdapat camlobe maka camlobe ini yang mendorong katub agar bisa membuka, camlobe sendiri didesain secara khusus disesuaikan dengan sudut pembukaan katup yang diperlukan. Seiring dengan putaran camshaft dan arah tonjolan nok yang berbeda untuk tiap katup isap dan buang, maka dorongan dari nok pertama misalnya, menekan katup isap sehingga dapat membuka saluran masuk pada ruang bakar. Demikian juga nok yang selanjutnya akan mendorong katup buang untuk membuka saluran buang pada ruang bakar. Tentu saja hal ini seiring pula dengan gerakan naik dan turunnya piston dari TMA menuju TMB dan TMB menuju TMA sehingga langkah tersebut dapat membuat campuran bahan bakar dan udara terhisap masuk ke dalam ruang pembakaran dan membuang sisa pembakaran melalui saluran buang. Hal ini sesuai dengan siklus empat langkah. Karena arah tonjolan nok berbeda – beda untuk tiap katup isap dan buang maka putaran camshaft tersebut memberikan dorongan yang berbeda tergantung arah nok saat menekan katup yang mana sehingga siklus empat langkah diatas dapat berjalan seiring dengan putaran camshaft.



3.2. Metode Penggerak Katup Berikut metode penggerak katub yang banyak digunakan pada kendaraan, a. Metode Timing Gear Adalah metode dimana camshaft digerakkan cranksaft melalui perkaitan gigi, model ini hampir tidak memerlukan perawatan dan memiliki kekuatan yang lebih, tapi model ini cenderung menimbulkan suara yang berisik, oleh karena itu model ini kurang cocok untuk mesin bensin modern seperti sekarang



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



11



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Gambar 3.2.1 Mekanisme Katup Metode Timing Gear



b. Metode Timing Chain Model ini digunakan pada mesin OHC (Over Head Camshaft) & DOHC (Dual Over Head Camshaft) camshaft terletak di kepala silinder dan digerakkan oleh rantai timming yang dilumasi oli, ketegangan rantai diatur oleh chain tensioner, sementara getaran rantai diredam oleh chain vibration damper. Model ini memiliki daya tahan yang bagus & suara yang ditimbulkan pada model ini cenderung lebih sedikit oleh karena itu model ini sangat populer sampai sekarang



Gambar 3.2.2 Mekanisme Katup Metode Timing Chain



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



12



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



c. Metode Timing Belt Pada model ini konstruksinya hampir sama dengan model timming chain, yang membedakan cuma rantai disini digantikan oleh sabuk karet bergerigi, sabuk pada model ini terbuat dari fiberglass yang diperkuat dengan karet sehingga tidak mudah melar karena perubahan suhu, selain itu tipe ini cenderung tidak menimbulkan bunyi dari tipe yang lain sehingga model ini banyak dipilih jenis kendaraan jaman sekarang. Akan tetapi karena umur sabuk tidak sekuat rantai atau gear maka model ini harus dilakukan penggantian secara rutin.



Gambar 3.2.3 Mekanisme Katup Metode Timing Belt



d. Sumbu Nok (Camshaft)



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



13



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Gambar 3.2.4. Bagian-Bagian Sumbu Nok (Camshaft)



Sumbu nok (camshaft) dilengkapi dengan nok yang sama pada katup hisap & katup buang, akan tetapi memiliki sudut yang berbeda untuk hisap dan buang sehingga katup bisa membuka & menutup sesuai waktunya, sumbu nok dilengkapi sproket (gear) untuk menghubungkan dengan crankshaft, sebagian tipe mesin camshaft juga terdapat gigi penggerak pompa bensin dan penggerak distributor. e. Pengangkat Katup (Valve Lifter)



Gambar 3.2.5 Pengangkat Katup (Valve Lifter)



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



14



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Pengangkat katup adalah komponen katup yang berbentuk tabung pada mesin OHV, pengangkat katup dihubungkan dengan nok yang berhubungan dengan katup melalui batang pendorong, lebih jelasnya lihat gambar. Saat sumbu nok berputar maka pengangkat katup bergerak turun naik sehingga katup bisa membuka dan menutup. Pada mekanisme tipe konvensional masih diperlukan penyetelan celah katup, akan tetapi untuk mesin modern sudah banyak yang menggunakan pengangkat katup hidraulis sehingga penyetelan celah katup sudah tidak diperlukan karena celah akan tetap dipertahankan 0.



Gambar 3.2.6. Mekanisme Katup Hidraulis



f. Rocker Arm & Shaft INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



15



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Gambar 3.2.6. Rocker Arm & Shaft



Rocker arm dipasang pada rocker arm shaft, bila rocker arm ditekan keatas oleh batang penekan katup akan tertekan dan membuka, rocker arm dilengkapi dengan sekrup dan mur pengunci untuk penyetelan celah katup, tapi pada pengangkat katup hidraulis tidak dilengkapi sekrup penyetel.



BAB IV



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



16



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



MODIFIKASI DAN PERHITUNGAN



4.1. Modifikasi Komponen Katup Mengganti klep standar dengan klep diameter besar tentu akan menambah performa mesin baik power maupun torsi. Di mesin 4 tak, klep menjadi pintu masuk campuran BBM ke ruang bakar dengan hargapan jumlah campuran yang masuk bisa lebih banyak. Dengan demikian, akan menimbulkan pembakaran yang lebih besar sehingga mendongkrak performa mesin. Penggantian katup diameter besar in harus dibarengi porting yang lebih lebar pula. Setidaknhya diameter porting tidak lebih kecil dari daun katup. Yang patut diperhatikan adalah ketika katup sudah besar maka resiko tabrakan ketika overlap akan lebih mudah terjadi. Agar terhindarkan maka posisi bosch katup digeser lebih keluar beberapa milimeter. Untuk soal ini, percayakan pada tukang bubut ternama. Dengan penggeseran posisi katup sembarangan berdampak bosch katup riskan jebol. Setelah itu, jangan lupa diukur rasio kompresi, pasalnya ketika menggeser bosch katup lebih keluar maka akan memperlebar ruang bakar. 4.2. Merubah Diameter Katup Pengaruh mengganti katup standar dengan katup berdiameter besar akan menambah performa mesin baik power maupun torsi akan lebih meningkat , di karenakan pada perubahan diameter katup campuran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar akan lebih banyak . Dengan demikian akan menimbulkan pembakaran yang lebih besar sehingga dapat mendongkrak performa mesin. Merubah diameter katup bisa dilakukan dengan cara mengganti katup standarnya dengan katup yang berdiameter besar . contohnya : 



Katup IN , diameter katup in standar 24 mm kemudian merubah diameter



katup dengan cara mengganti katup standar dengan ukuran 32 mm , sedangkan untuk katup ex standar 21 mm dirubah menjadi 28 mm , ukuran katup ini harus disesuaikan



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



17



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



dengan ukuran diameter piston dan juga lubang manifold karena bila tidak sesuai akan berpengaruh pada pemasokan bahan bakar dan udara yang akan masuk kedalam ruang bakar. Rumus memperoleh diameter katup IN : Diketahui : Diameter Piston = 64 mm Diameter piston x 50% 64 x 50% = 32 mm Rumus memperoleh diameter katup EX : Diketahui : Diameter Katup In = 32 mm Diameter katup in x 85% 32 x 85% = 27,2 mm > 28 mm Pada perubahan diameter katup diatas , haruslah diiringi dengan merubah atau mengganti bosch atau dudukan katupnya sesuai dengan diameter katupnya. 4.3. Metode Back Cut Valve Back cut valve adalah untuk memperingan bobot katup , sehingga menghindari terjadinya floating (telat balik) akibat per klep yang lembut. Selain itu keuntungan yang lain yaitu kinerja mekanis rocker arm yang digerakan oleh noken as menjadi lebih ringan.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



18



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Gambar 4.3.1. Metode Back Cut Valve Langkah-langkah Back Cut Valve : 



Siapkan Bor Tangan Electrik







Masukan katup yang akan di modifikasi







Setelah katup sudah terpasang di bor, putar pelan pelan untuk melihat posisi katup center atau masih goyang. Usahakan katup secenter mungkin.







Putar bor dengan pelan terlebih dahulu, Gunakan kikir untuk menggores ujung katup, usahakan menggunakan kikir diamond/intan agar proses pembuatan luka di katup lebih ringan. untuk bagian ini, luka yang di buat sebisa mungkin menciptakan kemiringan 30 derajat







Setelah luka/goresan katup sudah keliatan, siapkan amplas halus untuk finishing



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



19



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup 



Fajar Setiawan 0121603007



gunakan putaran cepat saat kalian meng amplas bagian yang sudah di back cut tadi







setelah selesai, wajib di lakukan skir ulang agar sitingan dengan katup yg sudah di back cut tidak menimbulkan bocor. Kedua sudut di bibir payung katup ini disebut juga back cut. Fungsinya untuk memperlancar flow gas bakar.Sudut 45 ketemu sitting klep, sudut 30 untuk flow .



Sekadar mengingatkan, sudut 45 derajat paling bawah dan di atasnya 30 derajat. Nantinya sudut yang 45 derajat akan bersentuhan dengan sitting katup di kepala silinder. Sedangkan yang 30 derajat untuk mempermudah aliran gas bakar.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



20



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



4.4. Merubah Diameter Batang Katup Faktor komponen paling penting mengoptimalkan silinder head adalah desain dari katup. Material katup haruslah dimanufaktur dari bahan yang sangat terpercaya. Karena kegagalan klep dalam bekerja, atau kerusakan pada katup bisa mengakibatkan kerusakan komponen lain secara instan. Bentuk dari katup , intake dan exhaust, sangat mujarab membantu flow bagi mesin untuk bernafas di putaran tinggi. Katup berpengaruh besar pada kualitas campuran bahan bakar , airflow dan kemampuan mesin ke kecepatan tinggi. Katup harus mampu menyekat sempurna kompresi, dan ukuran , bentuk dan sudut seating harus mendukung airflow terbaik. Material bagus perlu untuk menjaga keawetan, namun berat katup menjadi perhatian untuk memastikan kinerja rpm tinggi yang efektif. Oleh karenanya itu mengapa karisma jauh lebih efektif dengan klep stem diameter 4,5mm tentu jauh beda dengan scorpio yang klep stem 6 mm ataupun tiger 5,5mm. cara untuk merubah diameter batang katup yaitu mengikis permukaan dari batang katup secara center dengan mesin bubut , dengan mengikis diameter batang katup dari 5 mm menjadi 4,8 mm . fungsinya dari pengikisan batang katup ini agar saat proses buka tutup dari katup dapat berjalan dengan lancar .



Gambar 4.4.1. Katup Modif dan Katup Standar



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



21



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Untuk memperbesar flow, batang katup juga harus dimodifikasi. Terutama batang katup yang berada di lubang atau port isap dan buang. Batang katup yang kebesaran lumayan menghambat aliran gas bakar.



Gambar 4.4.2. Batang Katup Modif Pada katup bebek yang hanya 5 mm, bisa dibikin dibikin 4,5 mm. Bagian ini dari radius katup sampai bagian yang menyentuh tepat dibibir bos katup. Jangan kelewat dalam yang berakibat sedikitnya kontak antara batang katup dengan bosnya. Jadinya cepat oblak. Bahkan sebenarnya bisa saja batang katup dari radius atau leher sampai bibir bos katup dibikin 4 mm. Namun risikonya ketahanan jadi berkurang, tapi aliran gas bakar lebih lancar.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



22



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



4.5. Merubah Dan Mengganti Komponen Katup  Mengganti Pegas Katup (Valve Spring)



Gambar 4.5.1. Pegas Katup Valve Spring atau per katup berfungsi untuk menahan valve pada saat kondisi membuka, selain itu valve spring berfungsi sebagai komponen pengembali valve ke posisi semula. Fungsi valve sangatlah vital dan kekerasannya disesuaikan dengan berat valve dan seberapa cepat putaran mesin. Karena jika tidak sesuai dengan berat valve dan putaran mesin, maka performa mesin motor tidak akan maksimal. Tabel 4.5.1. Data Fisik Pegas Data Fisik Pegas Panjang Ulir



Tekanan Ulir Setelah Diproses



Standar 30.25 mm 2.8 mm 30.5 Kgf 6.25 30.24 mm Jepang 30.5 mm 3.1 mm 48.5 Kgf 6.25 30.5 mm WRD



32.38 mm 2.91 mm 43 Kgf



6.25 32.31 mm



3D1



31.5 mm 2.88 mm 40 Kgf



5



31.18 mm



XX



30.44 mm 3 mm



46.25 Kgf 5



30.38 mm



Dari data table diatas menunjukan spesifikasi dari pegas katup standar hingga pegas katup aftermarket atau racing , pada perancangan kali ini menggunakan per katup aftermarket merk jepang dengan spesifikasi : Panjang



: 30.5 mm



Diameter Ulir 1



: 3.1 mm



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



23



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Tekanan pegas (Kekerasan pegas)



: 48.5 Kgf



Diameter Ulir 2



: 6.25



Tujuan dari mengganti per katup dengan yang lebih keras atau racing ialah tentunya untuk dapat meningkatkan performa mesin dan mengikuti ubahan yang dilakukan. Dan lebih jelasnya ialah untuk mengurangi terjadinya katup floating “telat balik” di putaran atau RPM tinggi. Untuk memperkeras per katup cara yang dilakukan tidak selalu dengan mengganti per katup tersebut, namun ada juga yang melakukannya dengan mengganjal per katup, apakah cara ini tidak ada efek negatifnya, untuk hal ini pasti jelasnya ada, dengan per katup yang makin keras maka ada beberapa komponen lain yang umur pakainya jadi lebih singkat. 



Mengganti Seal Katup Seal katup berfungsi untuk mencegah pelumas (oli) mengalir ke saluran



masuk atau buang ruang bakar. Apabila seal katup rusak atau robek dapat mengakibatkan knalpot menjadi ngebul atau berasap, karena pelumas ikut terbakar di ruang bakar atau jika seal katup buang yang robek pelumas akan terbakar karena panas di knalpot. Pada dasarnya seal katup sangatlah berpengaruh pada kompresi mesin karna itu pada perancangan kali ini seal katup harus diganti dengan kualitas yang lebih baik , jika tidak akan mengakibatkan kebocoran pada kompresi mesin .



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



24



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



BAB V PENUTUP



5.1. KESIMPULAN Berdasarkan hasil perhitungan dari data – data yang diperoleh, maka perencanaan Katup pada Sepeda motor Honda Kharisma 125 dengan data spesifikasi sebagai berikut : Diameter Katup IN standar



: 23 mm



Diameter Katup EX standar



: 21 mm



Diameter Katup IN modifikasi



: 32 mm



Diameter Katup EX modifikasi



: 28 mm



Batang Katup IN dan EX standar



: 5 mm



Batang Katup IN dan EX Modifikasi



: 4.8 mm



Panjang Pegas



: 30.5 mm



Diameter Ulir Pegas 1



: 3.1 mm



Diameter Ulir Pegas 2



: 6.25 mm



Tekanan Pegas /Kekerasan pegas



: 48.5 Kgf



Diperoleh Kesimpulan Sebagai berikut : Diameter Katup IN



D = 64 x 50% = 32 mm



Diameter Katup EX



D = 32 x 85 % = 27.2 > 28 mm



Diameter Batang Katup IN



= 4.8 mm



Panjang Pegas



= 30.5 mm



Tekanan Pegas/kekerasan



= 48.5 Kgf



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



25



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



Dari perhitungan diatas ada ketidak cocokan pada katup dengan angka yang didapat sehingga dapat merubah atau menambah diameter dari katup tersebut jika ukuran dari diameter tersebut susah untuk ditemukan. 5.2. SARAN Setelah mempelajari mata kuliah konstruksi otomotif di studi teknik mesin otomotif institut teknologi Indonesia penulis telah mempelajari tentang perancangan katup pada sepeda motor , adapun saran dari penulis yaitu lebih di bimbing lagi cara perhitungan untuk menentukan diameter , panjang , diameter batang , dan juga sudut pada katup tersebut.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



26



Konstruksi Otomotif Perencanaan Katup



Fajar Setiawan 0121603007



DAFTAR PUSTAKA



http://www.laskar-suzuki.com/2012/04/fungsi-klepkatupvalve-dan.html https://www.motorplus-online.com/read/251628012/trik-menyulap-klep-standar-jadiracing-agar-flow-gas-bakar-lancar. https://dragbike.id/yuk-bikin-klep-lebih-enteng-dengan-teknik-back-cut-valve/ https://www.motorplus-online.com/read/251628012/trik-menyulap-klep-standar-jadiracing-agar-flow-gas-bakar-lancar.



INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



27