Sistem Utama Mesin dan Mekanisme Katup
Perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub tentu saja memiliki tujuan pembelajaran yang ditargetkan tercapai. Berikut harapan yang kita canangkan mempelajari materi ini.
Setelah mempelajari buku ini diharapkan peserta didik memiliki kompetensi untuk melaksanakan pemeliharaan, perawatan atau servis berkala mesin kendaraan ringan, yang meliputi :
- Menjelaskan pengertian, tujuan, ruang lingkup dan pekerjaan yang dilakukan dalam pemeliharaan berkala mesin kendaraan ringan.
- Melaksanakan pemeliharaan berkala komponen-komponen utama pada engine dan mekanisme katup.
- Melaksanakan pemeliharaan berkala pada mekanisme katup.
- Mengangkat kendaraan dengan aman.
- Membersihkan kendaraan termasuk ruang mesin.
Perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub berperan untuk mempertahankan pengaturan pemasukan gas baru (campuran bahan bakar dan udara) secara optimal ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang. Untuk dapat hidup motor, harus ada pemasukan campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder serta membuangnya gas hasil pembakaran dan proses ini harus dapat dilakukan dengan cepat.
Untuk mengatur pemasukan dan pembuangan ini digunakan katup serta kelengkapan penggeraknya. Pengaturan masuknya campuran bahan bakar dan pembuangan gas hasil pembakaran dilakukan dengan cara membuka dan menutup ke dalam silinder.
A. Pengertian Perawatan Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Mekanisme katup pada mesin kendaraan berfungsi untuk mengatur pemasukan gas baru (campuran bahan bakar dan udara) secara optimal ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang. Mekanisme katup adalah sistem untuk menggerakkan katup baik secara manual maupun hidrolis, dan dalam jangka waktu tertentu mekanisme tersebut harus di standartkan lagi atau di setel ulang agar tenaga mesin bisa seperti semula.
Jenis-jenis mekanisme katup berdasarkan jenis penggeraknya adalah:
Pada sistem utama engine terdapat jenis-jenis mekanisme katup yang biasa digunakan. Mekanisme ini memiliki perbedaan tersendiri komponen-komponen sistemnya. Namun, pada intinya hanya pada penggeraknya, agar katup dapat membuka dan menutup sesuai keinginan.
1. OHV (Overhead Valve)
OHV yaitu katup berada di atas silinder block dan noken as atau camsaft berada di silinder block, jadi menggunakan batang pendorong atau yang sering disebut push rod dan juga valve lifter, seperti gambar di bawah ini.
2. OHC (Over Head Camshaft)
Pada tipe ini, camsaft langsung menggerakkan rocker arm tanpa push rod maupun valve lifter. Gambarnya seperti di bawah ini.
3. DOHC (Doubel Ove Head Camshaft) jenis mekanisme katup paling populer
Pada tipe ini sama dengan tipe OHC hanya saja ada 2 camsfat dan tentunya katupnya bertambah, sehingga pada tipe ini satu silinder menggunakan 4 katup sekaligus, yaitu 2 katup IN dan 2 katup EX.
B. Cara Kerja Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Sebelumnya kita pernah membahas bagian-bagian mekanisme katup. Sekarang kita akan membahas bagaimana cara kerja mekanisme katup itu, langsung saja simak pembahasannya di bawah ini.
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. Akan tetapi 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. Ketika tonjolan tersebut berputar, maka pegas katup akan mengembalikan posisi valve ke semula.
- Pada beberapa tipe, biasanya OHC dilengkapi dengan rocker arm yang terletak di antara valve dan cam. Fungsinya sebagai pengatur celah katup dengan metode HLA (Hydraulic Lash Adjuster).
3. Cara Kerja Katup DOHC
Langkah pertama piston bergerak dari titik mati atas ke titik mati bawah, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistem pemasukan.
Selanjutnya piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas. Posisi katup masuk dan keluar 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 akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar.
Hal itu mengakibatkan piston terdorong dari titik mati atas ke titik mati bawah. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga. Proses terakhir yaitu piston bergerak dari titik mati bawah dan titik mati atas, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan.
Perbedaan antara SOHC dan DOHC
Pada dasarnya, hal yang membedakan antara SOHC dan DOHC terletak pada jumlah overhead camshaft di dalamnya. SOHC atau Single Over Head Camshaft memiliki 1 overhead / noken as yang di dalamnya terdapat 2 klep (untuk masukan gas [intake] dan buangan gas [exhaust]). Sementara DOHC atau Double Over Head Camshaft memiliki 2 noken as yang masing-masing melayani 2 klep untuk intake dan exhaust di tiap nokennya.
C. Pemeriksaan Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Saat mesin hidup komponen mekanisme katup yang jumlahnya banyak bergerak bergesekan dan mendapat gaya ke berbagai arah serta beban panas. Semakin lama komponen semakin aus pada sistem penekan katup dan pada daun katup dan dudukannya serta pengikat-pengikat menjadi kendor. Dengan demikian, katup menjadi berubah besar. Karena keausan-keausan tersebut tidak merata, celah katup berubah dan perlu distel, sekitar setiap 20.000 km kendaraan berjalan. Kondisi ini yang membuat perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub memerlukan perhatian. Contohnya celah katup berpengaruh terhadap unjuk kerja mesin, seperti berikut:
1. Celah terlalu besar
- Penggerak katup berisik (ada suara pukulan-pukulan logam)
- Bagian penggerak katup bisa patah (pukulan dan kejutan)
- Waktu pembukaan katup lebih sedikit dari waktu semestinya
- Tenaga mesin berkurang
2. Celah terlalu kecil
- Waktu pembukaan katup lebih lama dari waktu semestinya
- Gerak gunting juga lebih lama, kerugian gas baru yang keluar bersama gas buang besar. Akibatnya: putaran Idle kurang stabil (motor bergetar)
3. Tidak ada celah katup
- Katup tidak menutup dengan sempurna
- Ada kerugian gas baru yang keluar bersama gas buang, tenaga motor berkurang
- Pembakaran dapat merambat ke karburator
- Katup-katup dapat terbakar karena pemindahan panas pada daun katup tidak sempurna
