MATERI / PEMBAHASAN TENTANG KATUP (VALVE) SEPEDA MOTOR

Gambar 1. Bagian-bagian Katup / Valve

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 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 di bawah ini berikut ini, disana diperlihatkan dimana katup terpasang, dan komponen lain yang menyertainya pada pemasangan.

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.

a.      Mekanisme Katup (Valve Mechanisme)

Katup digerakkan oleh mekanisme katup, yang terdiri atas : poros cam, batang penekan, pegas penutup, rol baut penyetel. Mekanisme katup berfungsi untuk membuka dan menutup hubungan saluran masuk ke ruang bakar dan ruang bakar ke saluran buang, pada saat yang tepat sesuai dengan proses kerja motor.  Mekanisme katupharus menjamin katup tertutup dengan rapat sehingga tidak terjadi kebocoran kompresi maupun tekanan hasil pembakaran. Katup juga harus terbuka pada saat yang tepat dengan lebar bukaan yang paling sesuai dengan karakteristik aliran campuran bahan bakar yang masuk maupun aliran gas sisa pembakaran ke knalpot. Kerja dan fungsi mekanisme katup mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap performa dan karakteristik mesin.

Gambar 2.  Mekanisme Katup / Valve

b.     Jenis – jenis Katup / Valve

1)     Side Valve ( SV ) / Katup Samping

Dengan posisi katup yang ada di samping, kondisi ruang bakar bisa di buat menjadi lebih besar dan dikarenakan strukturnya yang sederhana, biasanya untuk jenis mesin tersebut cocok digunakan bagi yang membutuhkan kreteria mesin yang mainan-nya di putaran rerendah dan membutuhkan sebuah kestabilan bukanlah performen, biasanya sih seringkali dipakai pada mesin industri (mesin genset juga cocok)

Gambar 3. Jenis katup SV

2)      Over Head Valve (OHV)

Untuk jenis Over Head Valve (OHV) ini  posisi katup sudah berada di atas piston. Katup digerakkan oleh rocker arm, dimana rocker arm sendiri mendapat dorongan dari push rod yang diatur oleh camshaft yang posisinya masih berada di bawah. Mesin jenis ini biasanya digunakan pada kendaraan berkapasitas kecil, sepertihalnya Honda CG, dll.

Gambar 4. Jenis katup Over Head Valve (OHV)

3)     Single Over Head Camshaft (SOHC)

Untuk jenis SOHC ini posisi katup dan camshaft berada di atas piston (mekanisme katup ada di cylinder head), batang penekan seperti push road telah di hilangkan dengan diganti sama cham chain (rantai kamprat).

Gambar 5. Jenis katup Single Over Head Camshaft (SOHC)

Putaran poros engkol dilanjutkan menuju chamshaft melalui cham chain (rantai kamprat), setelah itu barulah chamshaft (noken as) menekan rocker arm (temlar, platukan, manuan), dan rocker arm akan menekan batang katup. Untuk jenis ini pada umumnya banyak digunakan pada kendaraan masa kini, dimana kondisi part yang sederhana telah memudahkan dalam perawatannya.

4)     Double Over Head Chamshaft(DOHC)

Jenis DOHC ini posisi mekanisme katupnya sama seperti jenis SOHC, dimana komponen/mekanisme katupnya sudah berada di kepala cylinder, yang membedakan cuma alaur dalam menggerakkan katupnya saja, dimana kalau jenis SOHC putaran chamshaft menuju rocker arm dulu baru ke katup, kalau yang DOHC putaran dari chamshaft langsung menekan ke katup tanpa melewati rocker arm. Naka berhubung rocker arm-nya dihilangkan, maka dibutukanlah dua chamshaft sebagai penggerak katup, dan dikarenakan alur pergerakan yang makin singkat, setidaknya buka nutup katup semakin responsive.

Gambar 6. Jenis katup Double Over Head Chamshaft(DOHC)

Untuk jenis ini biasanya diterapkan pada motor berkapasitas besar dan memiliki engine lebih dari satu silinder, oh iya…untuk perawatan mesin DOHC beda dengan jenis SOHC, dimana kalau SOHC untuk stel kerenggangan katupnya bisa diatur langsung pakai kunci, kalau DOHC masih membutuhkan biaya tambahan untuk membeli sim/dolaran untuk mengatur celah katupnya, pasalnya dalam sistem DOHC tidak ada setelan celah katupnya, jadi langsung main pengganjal yang suda disediakan pabrikan (dolar, sim, lempengan besi tipis yang mempunyai nilai ketebalan tertentu).

c.     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.

Gambar 7. Celah katup yang terlalu kecil dan celah katup terlalu besar.

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