Mekanisme Katup [PDF]

Citation preview

https://www.autoexpose.org/2017/06/cara-kerjamekanisme-katup.html mekanisme Katup (OHV dan OHC) - Pengertian, Cara Kerja dan Komponen Mekanisme Katup - Mesin pembakaran dalam 4 tak, memiliki 4 fase yang harus ditempuh untuk menghasilkan output berupa putaran flywheel. 4 fase tersebut, meliputi langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang. Ketika berada pada langkah hisap dan buang, maka ruang bakar harus berinteraksi dengan volume luar, karena terdapat proses pemasukan udara dan pembuangan gas sisa. Untuk itu, didalam ruang bakar harus didesain sebuah pintu untuk keluar masuk udara yang kita kenal dengan sistem katup. Lantas apa itu mekanisme katup dan bagaimana cara kerja mekanisme katup ? simak selengkapnya dibawah.



Baca Juga :







Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Tak







Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak



Pengertian Mekanisme Katup



Jika diterjemahkan, maka mekanisme katup adalah sebuah rangkaian mekanis yang tersistematis untuk membuka saluran intake disaat piston berada pada fase hisap, dan membuka saluran exhaust ketika posisi piston berada pada fase buang. Secara desain, keberadaan mekanisme katup tentu saja membuat mesin terlihat lebih rumit. Karena perlu satu rangkaian roda gigi dari crankshaft ke camshaft. Mekanisme katup hanya terdapat pada mesin 4 tak. Pada mesin 2 tak, saluran keluar masuk udara kedalam ruang bakar diatur langsung oleh piston. Dengan kata lain dinding piston yang akan menutup saliran intake dan exhaust. Sementara pada mesin 4 tak, udara disuplai dari kepala silinder, sehingga perlu sebuah mekanisme yang kite kenal Valve Mechanism.



Jenis jenis mekanisme katup



Dilihat dari konstruksinya, maka secara garis besar mekanisme katup dibagi menjadi dua macam, yaitu ;



1. Mekanisme OHV



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



2. Mekanisme OHC OHC(Overhead Camshaft) adalah rangkaian katup dengan camshaft yang berada pada kepala silinder untuk menekan katup secara langsung tanpa melalui pushrod. Sistem OHC diciptakan untuk menggantikan OHV yang dinilai rumit dan kurang efisien. Katup OHC sendiri dibagi mejadi dua jenis,  SOHC (Single Overhead Camshaft) Hanya memiliki sebuah camshaft untuk menekan katup hisap dan katup buang. Biasanya ditemui pada mesin sepeda motor.  DOHC (Double-Overhead Camshaft) Memiliki dua buah camshaft yang masing-masing menekan katup hisap dan katup buang. Biasanya, mesin dengan katup DOHC dikonfigurasikan dengan 4 buah katup dalam satu silinder. sistem ini banyak ditemui pada mesin mobil kekinian. Baca Juga : Advertisement



 



Mengenal istilah DOHC 4 Valve pada motor Mengenal Teknologi VVT dan VTEC



Cara Kerja Mekanisme Katup



Sebelumnya, kita pernah membahas bagian bagian mekanismekatup. Sekarang kita akan membahas bagaimana mekanisme katup itu bekerja, langsung saja simak pembahasannya dibawah.



1. Cara Kerja Katup OHV







Saat poros engkol berputar, gigi sproket pada crankshaft akan memutar gigi sproket poros nok. Akibatnya poros nok ikut berputar selama poros engkol berputar.







   



Putaran poros nok akan memutas cam atau tonjolan, ketika tonjolan tersebut menyentuh valve lifter maka valve lifter akan terangkat. Push rod akan menghubungkan gerakan valve lifter ke rocker arm. Akibatnya terjadi efek ayunan, ketika ujung rocker arm terangkat, maka ujung lainya aka menekan katup. Saat katup tertekan rocker arm, maka katup akan terbuka. Ketika tekanan dari rocker arm usai, pegas katup akan mengembalikan posisi katup ke semula.



2. Cara Kerja katup OHC















Pada katup OHC, juga prinsipnya sama ketika poros engkol berputar maka poros nok ikut berputar. Tapi karena poros nok terletak di kepala silinder, maka diperlukan sebuah belt atau chain untuk menghubungkan putaran kedua poros. Saat poros nok berputar, maka tonjolan akan langsung menekan rocker arm. Dan ketika tonjolan tersebut berputar, maka pegas katup akan mengembalikan posisi valve ke semula. Pada beberapa tipe, biasanya OHC dilengkapi dengan rocker arm yang terletak diantara valve dan cam. Fungsinya sebagai



pengatur celah katup dengan metode HLA (Hydraulic Lash Adjuster).



Selanjutnya, mekanisme katup akan bekerja secara otomatis selama mesin poros engkol berputar. Letak posisi hubungan camshatf dengan camshaft juga tidak sembarangan, biasanya ada penempatan timing khsusus yang bertujuan untuk menghindari timing missed.



Saat timing katup tidak sesuai, maka katup akan membuka tidak pada saatnya. Akibatnya bukan hanya mesin yang tidak hidup, tapi komponen mekanisme katup juga berpotensi rusak.



Jumlah mata gigi poros nok dua kali lebih banyak dibandingkan jumlah mata gigi poros engkol. Tujuannya, agar saat crankshaft berputar dua kali camshaft hanya berputar sekali putaran. Kita tahu sendiri, satu fase mesin empat tak terdiri dari dua putaran engkol. Namun pembukaan katup hanya berlangsung sekali pada satu fase. Sehingga konstruksi mekanisme katup dibuat dengan perbandingan 1 : 2 (satu putaran camshaft = dua putaran engkol). http://totalotomotif.com/katup-valve-mesin-sepeda-motor/



Katup (Valve) Mesin Sepeda Motor Monday, January 16th, 2017 - Mesin, Sepeda Motor



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 digerakkan oleh mekanisme katup, yang terdiri atas:    



Poros cam Batang penekan Pegas penutup Rol baut penyetel



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.



Gambar 1. Katup dan komponen lain yang menyertainya waktu dipasang



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. Dari berbagai penampang katup yang digambarkan mari kita lihat gambar katup pada gambar 1, disana diperlihatkan dimana katup terpasang, dan komponen lain yang menyertainya pada pemasangan. Sebagaimana terlihat pada gambar bagian lain dari katup adalah kepala katup. Kepala katup mempunyai peranan yang sangat penting, karena ia harus tetap bekerja baik, walaupun temperaturnya berubahubah. 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. Inovasi Penempatan Katup Berbagai jenis katup dapat pula dibedakan dari cara penempatannya pada kepala silinder. Inovasi mesin sepeda motor dilakukan untuk mengantisipasi kecepatan tinggi, penambahan tenaga output dan upaya konstruksi seringan mungkin. Ada tiga macam inovasi katup dari segi penempatannya, yaitu Katup Samping (SideValve), Overhead-Valve (OHV) dan Single Overhead Camshaft (SOHC). Katup samping (SV) merupakan konstruksi yang paling sederhana dan ringan dan mekanis penggeraknya ditempatkan di samping katup. Model ini dianggap yang paling tua dan kurang mampu melayani putaran tinggi. Oleh karena itu, model ini dimodifikasi menjadi model OHV. Katup jenis ini memiliki batang katup yang lebih panjang karena digerakkan oleh poros cam yang terletak sejajar dengan poros engkol. Gerakan poros cam dipandu oleh pipa yang terpasang kuat pada blok silinder. Jenis yang ketiga (SOHC) dirancang untuk membuat komponen sistem katup lebih ringan. Batang katup digerakkan bukan oleh poros cam, yang dianggap membuat komponen lebih berat, tetapi melalui roda gigi. Bahkan, pada inovasi terbaru ada pula yang digerakkan oleh rantai (cam chain). Inovasi terakhir ini disebut Double Overhead Camshft (DOHC). Berikut gambar dari masing-masing inovasi penempatan katup pada sepeda motor : 



SV (side valve)



Gambar 2. Penempatan katup disamping



Pada SV atau klep samping, cam dipasang pada poros engkol dan mendorong keatas dan menggerakkan valve. Valve terpasang disamping piston sehingga ruang pembakaran lebih besar. Hal ini memungkinkan untuk hasilkan perbandingan kompresi lebih besar dan mengurangi tenaga mesin. Tipe ini cocok untuk mesin dengan putaran rendah, biasanya dipakai di mesin industri. 



OHV (overhead valve assembly)



Gambar 2. Penempatan katup overhead



Pada tipe ini posisi klep berada diantara



piston dan digerakkan oleh



rocker arm. Tipe ini ruang kompresinya lebih kecil, sehingga dapat menghasilkan perbandingan kompresi yang tinggi dan tenaga mesin



menjadi lebih besar. Karena dilengkapi dengan batang penekan yang panjang serta adanya rocker arm menyebabkan gerakan balik lebih besar dan juga jarak klep dan cam yang jauh menyebabkan kurang stabilnya ia pada putaran tinggi 



SOHC ( single over head camshaft)



Gambar 3. Penempatan dari SOHC



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 system poros tunggal di kepala silinder. 



DOHC ( double over head chamshaft)



Gambar 4. Penempatan katup DOHC



DOHC adalah sistem poros ganda di kepala silinder. Fungsi DOHC sama dengan SOHC, bedanya terletak pada banyaknya poros cam tersebut. Pada DOHC jumlah poros camnya dua, sedangkan pada SOHC hanya satu. Pada tipe ini ada yang memakai rocker arm ada juga yang tidak ada. Klep masuk dan klep buang dioperasikan tersendiri oleh dua buah cam.



Tipe DOHC yang memakai rocker arm alasannya untuk mempermudah penyetelan kelonggaran klep dan merubah langkah buka klep. Tipe ini perawatannya rumit biaya pembuatannya tinggi dan mesin lebih berat. Biasanya dipakai pada mesin-mesin sport kecepatan tinggi Kerenggangan Katup Tekanan kompresi di dalam ruang bakar sangat dipengaruhi oleh penyetelan celah katup. Jika celah katup lebih kecil dari standar berarti katup cepat membuka dan lebih lama menutup, pembukaan yang lebih lama membuat gas lebih banyak masuk. Akibatnya bensin lebih boros dan akibat dari keterlambatan katup menutup adalah tekanan kompresi menjadi bocor karena pada saat terjadi langkah kompresi (saat piston bergerak dari bawah keatas), katup belum menutup padahal seharusnya pada saat itu katup harus menutup rapat hal ini mengakibatkan tenaga mesin berkurang. Mesin tidak bisa stasioner, dan sulit dihidupkan, selain itu akibat celah katup terlalu sempit dapat terjadi ledakan pada karburator. Selanjutnya apabila celah katup lebih besar dari standar berarti katup terlambat membuka dan cepat menutup. Apabila hal ini terjadi pada katup masuk maka pemasukan campuran bahan bakar udara berlangsung cepat sehingga jumlah campuran yang masuk sedikit. Tekanan kompresi menjadi rendah karena jumlah campuran bensin dan udara yang dikompresikan sedikit. Jika tekanan kompresi rendah maka akan berakibat tenaga motor menjadi berkurang. Akibat selanjutnya adalah mesin sulit dihidupkan. Setelah hidup maka suara mesinpun berisik sekali. Karena pemasukan gasnya kurang, mesin akan tersendatsendat pada putaran tinggi. Sementara itu mesin tidak dapat berputar stasioner. Itulah sebabnya celah katup harus disetel dengan tepat. Biasanya besar kerenggangan celah katup masuk dan katup buang sekitar 0,04 – 0,07 mm.



Gambar 5. Celah katup yang terlalu kecil dan celah katup terlalu besar



Pemeriksaan, penyetelan dan perawatan katub mesin sepeda motor a. Penyetelan celah katup sepeda motor satu silinder 1. Kunci kontak OFF. Posisi piston pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet tepat dengan tanda garis pada bodi sepeda motor, celah platina membuka dan kedua katup menutup. 2. Jika posisi piston belum tepat pada posisi top kompresi putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan maka lepas busi dari dudukannya.



3. Setel celah katup dengan feeler sesuai dengan ketentuan. Untuk menyetel celah katup, kendorkan mur dan masukkan feeler dengan ketebalan yang sesuai spesifikasi. Setelah itu putar baut penyetel dan keraskan mur pengunci sedemikian rupa sehingga feeler hanya dapat ditarik dengan sedikit tahanan (agak berat). Setelah dikeraskan mur penguncinya, masukkan sekali lagi foler tersebut sebagai pengecekan apakah penyetelannya sudah tepat. 4. Setelah kedua katup disetel, pasang kembali bagian yang dilepas dan hidupkan motor untuk pengontrolan. Jika ternyata celah katup terlalu longgar maka akan timbul suara berisik dari arah kepala silinder. Jika celah katup terlalu sempit biasanya motor agak sulit dihidupkan. b. Penyetelan celah katup sepeda motor dua silinder 1. Kunci kontak OFF. Posisi piston silinder pertama pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston silinder pertama pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet tepat segaris dengan tanda garis pada bodi motor, celah platina membuka dan kedua katup silinder pertama menutup. 2. Jika posisi piston belum pada top kompresi, putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan, lepas terlebih dahulu busi dari dudukannya. 3. Setel kedua katup silinder pertama seperti cara menyetel katup pada sepeda motor satu silinder. Katup silinder yang satunya dapat disetel setelah poros engkol diputar satu kali putaran penuh dari kedudukannya. Perlu diperhatikan pada saat melakukan perawatan atau perbaikan katub : 1. Jika baut penyetel diputar ke kanan searah putaran jarum jam maka celah katup menjadi sempit. Jika baut penyetel diputar ke kiri, berlawanan dengan arah putar jarun jam, celah katup menjadi longgar. 2. Pada saat mengeraskan mur pengunci baut penyetel harus ditahan agar celah katup tidak berubah. 3. Feeler yang sudah aus sekali atau bengkok sebaiknya tidak digunakan untuk menyetel celah katup. 4. Jangan mengeraskan mur pengunci terlalu keras karena akan menyulitkan untuk mengendorkannya kembali. 5. Untuk memudahkan penyetelan katup, lepas bagian-bagian yang menggangu, seperti tangki bensin untuk jenis sepeda motor tertentu. Dari uraian diatas kita dapat memahami bahwa tugas katup (valve) adalah untuk membuka dan menutup ruang bakar.



http://www.laskar-suzuki.com/2012/04/fungsi-klepkatupvalve-dan.html



Fungsi Klep/katup/valve dan kelengkapannya DIPOSTING OLEH LASKAR SUZUKI ON MINGGU, 01 APRIL 2012 / LABEL: TEHNIK



Klep atau dalam bahasa inggrisnya bernama Valve biasa di sebut juga katup berfungsi mengatur masuknya gas baru dan keluarnya gas buang sisa pembakaran pada mesin motor. Tugas dari klep sendiri sangat berat dan vital, karena apabila ada kebocoran/ganguan sedikit saja pada klep akan mengakibatkan tenaga mesin menjadi menurun atau istilah kerennya performa mesin ngedrop. Maka



Klep



dari



itu



kenali



klep



atau



katup



dan



kelengkapannya.



(Valve)



Klep



(Valve)



Ukuran payung Klep isap dibuat lebih lebar dari klep buang dengan tujuan agar pengisian gas baru lebih optimal. Klep isap biasanya terbuat dari campuran baja chrom dan silikon dan pada bagian dudukan dan ujung batang klep



diperkeras



agar



klep



lebih



awet.



Untuk klep buang terbuat dari dua logam baja yang berbeda, untuk batang klep dari baja yang mempunyai sifat luncur yang baik dan untuk payung klep dari baja tahan panas karena temperatur pada klep buang dapat mencapai 800



derajat



celcius.



Per



Klep



(Spring



Valve)



Per



Klep



(Spring



Valve)



Per klep atau pegas klep berfungsi untuk menutup (mengembalikan klep ke posisi



semula)dan



menahan



klep



pada



saat



posisi



membuka.



Sebisa mungkin kekerasan pegas klep sesuai anjuran pabrik, karena apabila pegas klep terlalu lemah akan mengakibatkan klep bergetar dan pada saat putaran tinggi klep tidak akan menutup sempurna sehingga terjadi kebocoran gas



yang



akan



mengakibatkan



tenaga



motor



menjadi



loyo.



Begitu juga sebaliknya apabila pegas klep terlalu kuat akan mengakibatkan keausan pada penggerak klep seperti noken-as dan tuas klep. Dan apabila dibiarkan



terus



menerus



tuas



klep



(rocker



arm)



bisa



patah.



Sil



klep



(seal



valve)



Sil



klep



(seal



valve)



Sil klep berfungsi untuk mencegah pelumas (oli) mengalir ke saluran masuk atau buang ruang bakar. Apabila sil klep rusak atau robek dapat mengakibatkan knalpot menjadi ngebul atau berasap, karena pelumas ikut terbakar di ruang bakar atau jika sil klep buang yang robek pelumas akan terbakar



karena



panas



di



knalpot.



Pengantar/pemegang



klep



(Split



Valve



Guide)



Pengantar/pemegang



klep



(Split



Valve



Guide)



Penghantar klep berfungsi sebagai selongsong atau memegang klep agar posisinya tidak goyang dan mentranfer panas pada klep ke kepala silinder. Bahannya terbuat dari besi tuang khusus dan di campur dengan tembaga. Keausan selonsong klep dapat menyebabkan posisi daun klep tidak rapat dan pemakaian oli menjadi boros karena menyelinap lewat selonsong klep.



Dudukan



klep



Dudukan Macam



klep dari



dudukan



klep



ada



dua



macam,



yaitu



1. Langsung dibentuk pada kepala silinder, dan hanya mungkin digunakan pada 2.



kepala Dudukan



klep



silinder berbentuk



berbahan ring



yang



besi dipres



tuang.



pada



kepala



silinder,keuntungannya apabila ring aus dapat diganti dan lebih awet karena terbuat dari bahan yang keras.



http://www.kitapunya.net/2013/09/macam-macam-mekanisme-katup.html



Macam macam Mekanisme Katup Rahmad Hidayat Engine September 13, 2013



Macam



macam



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 a.



banyak Tipe



digunakan Over



Head



pada Valve



kendaraan. (OHV)



Pada tipe ini penempatan camshaft-nya pada blok silinder, dibantu dengan valve lifter dan push rod antara rocker arm. Mekanisme katup ini sederhana dan high reliability.



mekanisme katup tipe OHV



b.Tipe Over Head Camshaft (OHC) Tipe ini sedikit lebih rumit dibandingkan dengan tipe OHV. Namun tipe ini tidak menggunakan lifter dan push rod sehingga berat bagian yang bergerak menjadi berkurang. Kemampuan pada kecepatan tinggi cukup baik, karena katup-katup membuka dan menutup lebih cepat pada kecepatan tinggi. Pada tipe ini camshaft ditempatkan di atas kepala silinder dan cam langsung menggerakkan rocker arm tanpa melalui lifter dan push rod. Camshaft digerakkan oleh poros engkol melalui rantai atau tali penggerak.



mekanisme katup tipe ohc c. Tipe Double Over Head Camshaft (DOHC) Pada tipe ini, dua camshaft digerakkan langsung dengan sebuah sabuk dan intake camshaft digerakkan oleh exhaust camshaft melalui sebuah roda gigi seperti pada gambar berikut.



mekanisme katup tipe dohc



Tipe ini menggunakan dua camshaft yang ditempatkan di atas kepala silinder satu untuk menggerakkan katup masuk dan yang lainnya untuk menggerakkan katup buang. Camshaft secara langsung membuka dan menutup katup-katup tanpa melalui rocker



arm. Berat konstruksi menjadi berkurang, membuka dan menutup katup menjadi lebih presisi pada putaran tinggi. Konstruksi tipe ini sangat rumit, namun mempunyai kemampuan yang sangat tinggi jika dibandingkan dengan tipe lainnya.