mekanisme katup - file.upi.edufile.upi.edu/direktori/fptk/jur._pend._teknik_mesin/... · masuknya...

25
MEKANISME KATUP

Upload: vanminh

Post on 14-Feb-2018

283 views

Category:

Documents


18 download

TRANSCRIPT

Page 1: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

MEKANISME KATUP

Page 2: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

FUNGSI KATUP

Fungsi katup

Secara umum fungsi katup pada motor otto 4 langkahadalah untuk mengatur masuknya campuran bahanbakar dan udara dan mengatur keluarnya gas sisapembakaran. Pada motor otto 4 langkah terdiri dari 2macam katup yaitu:

• Katup masuk yang befungsi untuk mengaturmasuknya campuran bahan bakar dan udara pada satlangkah hisap

• Katup buang yang berfungsi untuk mengaturkeluarnya gas sisa pembakaran pada saat langkahbuang.

Page 3: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

JENIS KATUP

I. BERDASARKAN FUNGSINYA

Pada motor 4 langkah

(Otto & Diesel) terdiri

dari dua jenis katup,

yaitu:

• Katup Masuk (intake

valve)

• Katup Buang

(exhaust valve)

Page 4: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

II. BERDSARKAN SUSUNAN KATUP

Berdasarkan konstruksi susunan katup hisapdan katup buang dapat diletakan dalamberbagai kedudukan pada kepala silinderatau pada blok silinder. Pada umumnyaberdasarkan kedudukan katup terdiri darisusunan katup L, F, T dan I.

Page 5: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

a. Susunan Katup L

Motor otto dengan susunan katup

L, ruang bakar berbentuk huruf L

terbalik. Kedua katup diletakan

berdampingan pada salah satu

sisi silinder. Jenis ini sering

dipakai pada motor silinder

sebaris. Semua katup terletak

dalam satu baris, sehingga dapat

digerakan dengan menggunakan

satu poros kam. Susunan katup

jenis ini baik digunakan untuk

motor dengan kompresi rendah.

Susunan katup ini sekarang sudah

tidak digunakan lagi.

Page 6: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

b. Susunan Katup F

Susunan katup jenis ini adalah gabunganantara susunan katup I dan L. katup isapberada pada kepala silinder dan katupbuang pada blok silinder danmenggunakan satu poros kam.

c. Susunan Katup T

Jenis ini menempatkan katup pada keduasisi silinder di blok silinder. Jarak keduakatup berjauhan maka diperlukan duabuah poros kam, untuk menggerakankatup masuk dan katup buang.

Page 7: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

d. Sususnan Katup I

Motor dengan susunan katup I kedua katup baik masuk

dan buang berada pada kepala silinder. Jenis ini banyak

digunakan karena perbandingan kompresinya tinggi

sehingga efisiensi panasnya lebih besar, meskipun

mempunyai kerugian bentuknya yang kompak.

Page 8: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

III. BERDASARKAN MEKANISME KATUP

Berdasarkan mekanisme katup jeniskatup terdiri dari jenis OHV (over headvalve) dan OHC (over headcamshaft).

OHV (over head valve)

Motor yang menggunakan mekanismekatup jenis ini mempunyai ciri fisik yaituporos cam berada pada blok silinderdan katup berada pada kepala silinder.Motor dengan mekanisme katup OHVmempunyai perbandingan kompresiyang tinggi dibandingkan dengan katupsisi. Penempatan katup di kepalasilinder menyebabkan perbandingankompresi tinggi sehingga meningkatkantorsi dan daya

Page 9: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

OHC

Pada jenis OHC poros kam

dipasangkan di atas kepala

silinder, yang mana rocker arm

dan katup-katup digerakkan

langsung oleh poros kam.

Susunan ini di sebut over head

camshaft system. Ohc

mempunyai keuntungan

dibanding ohv yaitu proses

pembukaan dan penutupan

katup lebih cepat, sehingga

cocok digunakan oleh motor

kecepatan tinggi.

Page 10: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

IV. BERDASARKAN JUMLAH KATUP

Berdasarkan jumlah katup, motordapat diklasifikasikan menjadi motorkonvensional dan motor multi katup.Motor konvensional hanyamempunyai satu katup masuk dansatu katup buang (dua katup) tiapsilinder.

Motor dengan multi katup yaitusuatu motor yang mempunyaijumlah katup lebih dari dua tiapsilindernya. Biasanya, motor multikatup mempunyai tiga, empat danlima katup tiap silinder.Penggunaan multi katup inibertujuan untuk memperbaiki sistempengisian dan mempertinggiefisiensi volumetris.

Page 11: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

V. BERDASARKAN METODE PENGGERAK

POROS KAMa. Timing Gear

Poros kam digunakan untuk menggerakan valve lifter, push rod danrocker arm. Gerakan rocker arm ini diteruskan untuk membuka danmenutup katup. Putaran poros kam ini adalah setengah putaran dariporos engkol. Putaran poros engkol diteruskan melalui roda gigi denganperbandingan jumlah roda gigi 1 : 2.

Mekanisme penggerak poros kam dengan roda gigi digunakan padamotor dengan susunan katup samping dan OHV dengan penempatanporos kam pada blok silinder.

Keuntungan:

- Tahan lama

- Tidak perlu pengecekan dan penggantian berkala

Kerugian:

- Tidak bisa digunakan untuk OHC

- Menimbulkan suara berisik akibat gesekan antar roda gigi

- Memerlukan pelumasan

Page 12: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

b.Timing Chain

Jenis penggerak poros kam ini memindahkan putaran dari porosengkol ke poros kam melalui mekanisme rantai. Pada porosengkol dipasangkan crangshaft sproket dan pada poros engkoldipasangkan camshaft sproket dengan jumlah giginya dua kalilebih banyak dari crankshaft sproket. Mekanisme penggerak inidigunakan untuk motor dengan susunan katup sisi, OHV danOHC. Tetapi untuk susunan OHC jarak dari poros engkol cukupjauh. Karena jarak yang jauh tersebut maka rantai memerlukanchain guide dan tensioner. Chain guide dan tensioner berfungsiuntuk menegangkan rantai agar rantai tetap berkaitan dengansproket dan tidak menimbulkan bunyi.

Keuntungan:

- Daya mulur yang kecil dan tahan lama

- Bisa digunakan untuk OHV dan OHC

Kerugian:

- Memerlukan pelumasan

- Berisik

Page 13: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis
Page 14: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

c. Timing Belt

Mekanisme penggerak menggunakan timingbelt (sabuk bergigi) digunakan untuk motorsengan susunan katup OHC. Pada saatsekarang, jenis ini paling banyak digunakanpada motor-motor kendaraan, karenamempunyai beberapa keuntungan yaitu hargasabuk yang relatif murah, ringan, getaran yangdihasilkan kecil tidak berisik dan tidak perlupelumasan. Tetapi ada kerugian yaitukekuatan bahan sabuk terbatas, maka timingbelt memerlukan penggantian secara berkalauntuk menghindari putus timing belt saat motorhidup.

Page 15: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis
Page 16: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

Bagian-bagian utama mekanisme katup

1 katup

Kelengkapan katup terdiri dari

• Katup (valve) berfungsi untuk membuka danmenutup saluran hidap dan saluran buang.Diameter atau penampang katup masuk lebihbesar atau lebih banyak jumlahnya dari katupbuang

• Dudukan katup (valve seat) berfungsi sebagaitempat dudukan kepala katup.

• Pegas katup (valve spring) berfungsi untukmengembalikan dan merapatkan katup padavalve seat setelah katup terbuka.

• Selongsong katup (valver guide) berfungsisebagai tempat turun naiknya batang katup.Valve guide ini terbuat dari bahan besi coryang pemasangannya disatukan dengankepala silinder dan yang terpisah sehinggabisa dibuka bila telah aus.

Page 17: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

Katup dengan Pendinginan Sodium

Katup masuk mempunyai suhurelatif lebih dingin dibandingkandengan katup buang sebab yangmengalir melalui katup masukcampuran udara dan bahan bakarbaru yang mempunyai suhu yangrelatif dingin. Sedangkan yangmelalui katup buang adalah gassisa pembakaran dengan suhudiatas 1600oF (871oC)(Automotive Mechanic, 1995,165).Pendinginan untuk katup buangyaitu dengan cara menambahkanSodium pada tengah-tengahbatang katup.

Page 18: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

2. Poros kam (cam Shaft)

Poros kam adalah sebuah poros yang mempunyai sejumlah nok atau

kam. Kam tersebut disusun sedemikian rupa pada porosnya yang

berfungsi untuk mengatur pembukaan dan penutupan katup sesuai

dengan firing order yang telah ditentukan. Selain untuk mengatur

pembukaan dan penutupan katup, poros kam juga berfungsi untuk

menggerakan distributor dan pompa bahan bakar mekanik.

Page 19: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

3. Pengangkat katup (Valve Lifter)

Pengangkat katup (Valve Lifter) adalah komponen yangberbentuk silinder yang meneruskan tekanan angkat dariporos kam.Valve lifter ini digunakan pada mekanismekatup OHV. Pengangkat katup bergerak naik turun padapenghantarnya di blok silinder.

Motor dengan pengangkat konvensional celah katupnyaharus dilakukan penyetelan secara berkala untukmengantisipasi pemuaian yang terjadi pada komponenmekanisme katup. Pada motor sekarang supaya tidakdilakukan lagi penyetelan maka dibuatkan penyetelanotomatis yang bekerjanya oleh tekanan hidraulis yangdinamakan hydraulic last adjuster. Komponen ini membuatcelah katup tidak perlu disetel, celah akan terbentuk sendirisecara otomatis apabila motor hidup. Komponen tersebutbisa digunakan untuk mekanisme katup OHV maupunOHC. Pada OHV hydraulik last adjuster ini pengganti valvelifter

Page 20: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

4. Batang penekan (Push Rod)

Batang penekan (Push rod)

meneruskan tekanan dari valve

lifter ke rocker arm. Batang

penekan ini digunakan hanya

pada mekanisme katup OHV.

Page 21: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

Diagram Katup

Idealnya katup masuk terbuka mulai dari titik mati atas (TMA) sampaititik mati bawah (TMB) pada langkah isap dan katup buang terbukamulai dari TMB sampai TMA pada langkah buang. Namun padakenyataannya pembukaan dan penutupan katup tidak seperti diatastetapi ada yang dinamakan pembukaan awalan dan pembukaansusulan. Pembukaan awalan dan pembukaan susulan tersebut berlakuuntuk katup masuk dan katup buang.

Pembukaan awalan katup hisap terjadi beberapa derajat sebelum TMApada akhir langkah buang. Fungsinya adalah untuk mencegahterjadinya kevakuman pada saat langkah isap dan supaya katup sudahterbuka lebar pada saat dimulainya langkah hisap. Pembukaan awalanpada katup buang terjadi beberapa derajat pada akhir langkah usahayang berfungsi untuk menyamakan tekanan antara ruang silinder yangbertekanan tinggi dengan udara luar, sehingga ketika langkah buangpiston tidak memerlukan tenaga yang besar untuk mengeluarkan sisagas buang.

Pembukaan susulan pada katup isap terjadi pada awal langkahkompresi. Hal ini bertujuan untuk memperbanyak campuran udara danbahan bakar yang masuk ke ruang silinder sehingga efisiensivolumetrisnya menjadi besar. Pembukaan susulan pada katup buangterjadi pada awal langkah hisap yang berfungsi untuk mengeluarkangas sisa pembakaran sebanyak-banyaknya.

Page 22: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

Hal-hal yang harus diperhatikan yaitu :

• Saat katup terbuka

• Lamanya katup terbuka

• Saat katup tertutup

• Lamanya katup tertutup

Page 23: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

Contoh Diagram katup

• Contoh :

• Katup isap mulai terbuka 50 sebelum TMA

• Katup isap tertutup 450 setelah TMB

• Katup buang terbuka 450 sebelum TMB

• Katup buang tertutup 50 setelah TMA.

• Gambar diagramnya adalah sebagai

berikut :

Page 24: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis
Page 25: MEKANISME KATUP - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/... · masuknya campuran bahan bakar dan udara pada sat langkah hisap ... katup terdiri dari jenis

VARIABLE VALVE

Yang dimaksud dengan variable valve

adalah derajat pembukaan awalan dan

akhiran katup berubah sesuai dengan

putaran engine dan beban engine baik

katup masuk maupun katup buang.