RACE TO RUN BIKERS FORUM

MEKANISME KATUP

 

A. PENDAHULUAN

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 katup harus 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.

 

B. 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:

 

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 liran ditentukan oleh putaran mesin dan luasan saluran keluar. Bentuk aliran tergantung disain ruang bakar, disain 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 40ºsetelah TMB.  Katup buang terbuka 35º sebelum TMB dan tertutup 10 setelah TMA.  Dari data tersebut dapat dibuat diagram timing valve sebagai berikut:

 

 Gb. 3.1  Diagram timing valve

 

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

Timing valve setiap sepeda motor tidak sama, tergantung karakteristik dan penggunaan sepeda motor. Contoh beberapa timing valve sepeda motor:

 

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 mesi 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