DIAGRAM PEMBUKAAN KATUP (VALVE TIMING DIAGRAM)

 

Pembukaan dan penutup katup harus sesuai dengan proses kerja motor. Seperti dijelaskan pada prinsip kerja motor 4 tak, waktu pembukaan dan penutupan katup adalah sebagai berikut:

Tabel 4.   Posisi katup hisap dan katup buang tiap langkah piston

 

Langkah Gerakan Piston Katup Hisap Katup Buang
Hisap TMA ke TMB Terbuka Tertutup
Kompresi TMB ke TMA Tertutup Tertutup
Usaha TMA ke TMB Tertutup Tertutup
Buang TMB ke TMA Tertutup Terbuka

 

Dari tabel tersebut katup hisap terbuka saat TMA langkah hisap dan tertutup  di TMB, namun dalam perencanaan sesungguhnya katup hisap terbuka beberapa derajat sebelum TMA dan tertutup beberapa derajat setelah TMB. Pembukaan katup lebih awal dari TMA disebut pembukaan awal, sedangkan penutupan yang lebih lambat dari seharusnya yaitu di TMB disebut penutupan susulan.

Tujuan pembukaan awal dan penutupan susulan adalah untuk meningkatkan efisiensi volumetrik atau jumlah campuran yang masuk  ke dalam silinder dengan memanfaatkan inersia aliran campuran bahan bakar.

Saat langkah buang katup buang terbuka jauh sebelum TMB dan tertutup setelah TMA, tujuan pembukaan awal dan penutupan susulan pada katup buang adalah agar gas buang di dalam silinder benar-benar bersih, sehingga pada langkah berikutnya silinder dapat terisi dengan gas baru yang tidak terkontaminasi dengan gas bekar yang tidak terbuang. Adanya pembukaan awal katup masuk dan penutupan susulan katup buang menyebabkan kedua katup terbuka bersama, kondisi ini disebut overlapping.  Tujuan overlapping adalah untuk pembilasan yaitu memasukkan gas baru untuk mendorong gas bekas keluar, adanya pembilasan diharapkan agar ruang bakar benar-benar bersih.

Besar overlapping harus memperhatikan inersia aliran gas buang, besar inersia aliran gas buang ditentukan oleh kecepatan, bentuk aliran dan massa gas buang yang keluar. Kecepatan aliran ditentukan oleh putaran mesin dan luasan saluran keluar. Bentuk aliran tergantung disain ruang bakar, desain saluran buang dan disain kenalpot.  Massa gas buang tergantung jumlah bahan bakar yang terbakar.

Kapan katup masuk mulai terbuka dan tertutup, serta kapan katup buang mulai terbuka dan tertutup dapat digambarkan dalam diagram pembukaan katup (Valve timing diagrams). Sedangkan lama katup masuk terbuka, maupun lama katup buang terbuka disebut durasi katup (valve duration).

 

Contoh:

Data sepeda motor Honda Tiger tercatat, katup masuk terbuka 10º sebelum TMA dan tertutup 40º setelah TMB.  Katup buang terbuka 35º sebelum TMB dan tertutup 10 setelah TMA.  Dari data tersebut dapat dibuat diagram timing valve sebagai berikut:

 

Dari diagram di atas dapat diketahui lama katup terbuka (durasi katup), yaitu:

Katup masuk =  10º+ 180º+ 40º = 230º

Katup buang =  10º+ 180º+ 35º = 225º

Overlapping     =  10º+ 10º  = 20º

 

 Gb. 3.1  Diagram timing valve

Timing valve setiap sepeda motor tidak sama, tergantung karakteristik dan penggunaan sepeda motor. Contoh beberapa timing valve sepeda motor dapat dilihat pada table berikut

Tabel 5. Timing velve

Merk/ tipe sepeda motor

Katup Buka Tutup

Durasi

Overlap

Kawasaki Kaze 1995

In 15 º 55 º

250 º

45 º

Ex 50 º 30 º

260 º

Kawasaki Kaze 1999

In 20 º 60 º

260 º

45 º

Ex 55 º 25 º

260 º

Honda Supra

In  2 º 25 º

207 º

2 º

Ex  33 º  0 º

213 º

Honda Karisma

In  2 º 25 º

207 º

2 º

Ex  34 º  0 º

214 º

Honda Tiger

In 10 º 40 º

230 º

20 º

Ex  35 º  10 º

225 º

Honda GL Max

In 10 º 40 º

230 º

20 º

Ex  40 º  10 º

230 º

Honda GL Pro

In 10 º 40 º

230 º

20 º

Ex  40 º  10 º

230 º

 

C. KLASIFIKASI  MEKANISME KATUP

1. Klasifikasi mekanisme katup menurut susunan katupnya.

L -head, T-head, I-head, V type I-head

 

Gb. 3.2  Susunan katup

 

2. Klasifikasi mekanisme katup menurut letak dan jumlah poros

 

a.  SV (Side Valve ) Type

Lokasi poros nok  dan katup disamping silinder, konstruksi lebih sederhana, ruang bakar disisi silinder sehingga kurang efektif, hanya cocok untuk mesin putaran rendah seperti penggerak kompresor.

 

Prinsip kerja:

Saat engkol berputar 2 kali, poros akan berputar 1 kali, gerak putar poros nok akan menekan katup terbuka. Saat nok tidak menekan lagi, akibat pegas katup maka katup tertutup kembali.

 

Gb. 3.3  Mekanisme katup SV type

b. OHV (Over Head Valve) Type

Letak poros nok disamping silinder, sedangkan lokasi katup di kepala silinder, untuk memindah gerakan membuka katup diperlukan lifter, push rod dan roker arm. Tipe ini memungkinkan disain ruang bakar lebih baik. Digunakan pada tipe mesin V, horizontal dan opposed piston.

 

Gb. 3.4  Mekanisme katup OHV type

Prinsip kerja:

Melalui roda gigi timing gerak putar engkol akan memutar poros nok (cam shaft), karena perbandingan gigi engkol dengan poros nok 1 : 2 maka saat poros engkol berputar 2 kali maka poros nok berputar sekali.  Urutan gerak komponen sehingga katup terbuka adalah poros nok –  lifter –  push rod  – roker arm – katup. Urutan gerak menutup adalah katup – roker arm- push rod – lifter – poros nok. Membukanya katup akibat gerak nok menekan, sedangkan gerak menutup akibat gaya pegas saat nok tidak menekan lagi.

 

c. SOHC (Single Over Head Camshaft) Type

Jumlah poros nok sebuah (single), diletakkan poros nok (camshaft)  di kepala silinder. Letak katup di kepala silinder, katup ditekan roker arm, roker arm langsung ditekan oleh poros nok, jadi pada tipe ini lifter dan push rod sudah tidak diperlukan, sehingga komponen mekanisme katup lebih sedikit dan keterlambatan penutupan katup sat putaran tinggi dapat dikurangi.

 

Gb. 3.5  Mekanisme katup SOHC type

d. DOHC (Double Over Head Camshaft)

Jumlah poros nok (camshaft) ada dua buah (Double) yang diletakkan di kepala silinder. Katup diletakkan di kepala silinder, pada tipe ini terdapat beberapa model, ada yang poros nok langsung  menekan katup (direct push type), ada pula yang menekan swing arm dan swing arm yang menekan katup (swing arm type).

 

Gb. 3.6  Mekanisme katup DOHC type

Tipe DOHC mempunyai keunggulan dalam penempatan katup masuk maupun katup buang,  disain ruang bakar lebih baik, total luasan saluran masuk dan buang dapat ditingkatkan. Dengan keunggulan tersebut tipe ini banyak digunakan untuk mesin dengan jumlah katup lebih dari satu (multi valve).

 

e.  MV (Multi Valve)

Merupakan mekanisme katup dengan jumlah katup tiap silinder lebih dari satu pasang atau lebih dari dua buah. Tujuan multi valve adalah meningkatkan efisiensi volumetrik dan performa mesin dengan cara  memperbesar saluran pemasukan dan pembuangan. Memperbesar saluran masuk maupun saluran buang dapat dilakukan:

 

1). Memperbesar katup masuk dan katup buang.

Luasan ruang bakar terbatas bila ukuran diperbesar maka jarak antar lubang menjadi kecil, sehingga saat motor bekerja akibat temperatur pembakaran yang tinggi maka  tepi antar lubang  masuk dan lubang buang yang kecil akan cepat  memuai dan dudukan katup juga memuai sehingga dudukan katup cepat  rusak.

 

2). Membuat lubang masuk dan keluar lebih dari satu

Memperbanyak lubang memungkinkan luasan total lubang masuk dan keluar dapat ditingkatkan dan jarak antar lubang dapat dipertahankan  tetap besar, sehingga rusaknya dudukan katup akibat pemuaian dapat dihindari.

 

Gb. 3.7 Susunan katup Multi valve type

 

Metoda ini paling banyak digunakan, sehingga  pada saat ini banyak dikembangkan jumlah katup lebih dari dua katup tiap silinder (multi valve), terutama untuk sepeda motor dengan jumlah silinder lebih dari satu.

Misalnya sepada motor Honda CBR900RR mempunyai 16 katup padahal jumlah silinder ada 4 buah, sehingga tiap selinder mempunyai 4 katup, yaitu 2 katup hisap dan 2 katup buang.

Keuntungan lain menggunakan multi valve adalah disain ruang bakar lebih baik, penempatan busi dapat ditengah ruang bakar, sehingga torbulensi aliran, perambatan proses pembakaran dan tekanan hasil pembakaran lebih merata.

 

About Aa Ofik

Selalu ada jalan ketika kita mau terus berusaha dan berdo`a Ingat Allah Selalu

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s