Katup (Valve) Mesin Sepeda Motor

Monday, January 16th, 2017 - Mesin, Sepeda Motor

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 digerakkan oleh mekanisme katup, yang terdiri atas:

  • Poros cam
  • Batang penekan
  • Pegas penutup
  • Rol baut penyetel

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.

Katup (Valve) Mesin Sepeda Motor

Gambar 1. Katup dan komponen lain yang menyertainya waktu dipasang

Fungsi katup sebenarnya untuk memutuskan dan menghubungkan ruang silinder di atas piston dengan udara luar pada saat yang dibutuhkan. Karena proses pembakaran gas dalam silinder mesin harus berlangsung dalam ruang bakar yang tertutup rapat. Jika sampai terjadi kebocoran gas meski sedikit, maka proses pembakaran akan terganggu. Oleh karenanya katup-katup harus tertutup rapat pada saat pembakaran gas berlangsung.

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 gambar 1, disana diperlihatkan dimana katup terpasang, dan komponen lain yang menyertainya pada pemasangan.

Sebagaimana terlihat pada gambar bagian lain dari katup adalah kepala katup. Kepala katup mempunyai peranan yang sangat penting, karena ia harus tetap bekerja baik, walaupun temperaturnya berubahubah. Bidang atas kepala katup ini disebut tameng. Bentuknya ada yang cekung dan ada yang cembung. Tameng cekung disebut tameng terompet dan biasanya dipakai sebagai katup masuk. Sedangkan tameng cembung dipakai sebagai katup buang karena kekuatannya yang lebih tinggi.

Pada katup juga terpasang pegas-pegas. Pegas-pegas katup ditugaskan untuk menutup katup sesuai dengan gerak tuas ungkit menjauhi ujung batang katup.

Inovasi Penempatan Katup

Berbagai jenis katup dapat pula dibedakan dari cara penempatannya pada kepala silinder. Inovasi mesin sepeda motor dilakukan untuk mengantisipasi kecepatan tinggi, penambahan tenaga output dan upaya konstruksi seringan mungkin. Ada tiga macam inovasi katup dari segi penempatannya, yaitu Katup Samping (Side-Valve), Overhead-Valve (OHV) dan Single Overhead Camshaft (SOHC).

Katup samping (SV) merupakan konstruksi yang paling sederhana dan ringan dan mekanis penggeraknya ditempatkan di samping katup. Model ini dianggap yang paling tua dan kurang mampu melayani putaran tinggi. Oleh karena itu, model ini dimodifikasi menjadi model OHV. Katup jenis ini memiliki batang katup yang lebih panjang karena digerakkan oleh poros cam yang terletak sejajar dengan poros engkol. Gerakan poros cam dipandu oleh pipa yang terpasang kuat pada blok silinder. Jenis yang ketiga (SOHC) dirancang untuk membuat komponen sistem katup lebih ringan. Batang katup digerakkan bukan oleh poros cam, yang dianggap membuat komponen lebih berat, tetapi melalui roda gigi. Bahkan, pada inovasi terbaru ada pula yang digerakkan oleh rantai (cam chain). Inovasi terakhir ini disebut Double Overhead Camshft (DOHC).

Berikut gambar dari masing-masing inovasi penempatan katup pada sepeda motor :

  • SV (side valve)
    SV (side valve)

    Gambar 2. Penempatan katup disamping

    Pada SV atau klep samping, cam dipasang pada poros engkol dan mendorong keatas dan menggerakkan valve. Valve terpasang disamping piston sehingga ruang pembakaran lebih besar. Hal ini memungkinkan untuk hasilkan perbandingan kompresi lebih besar dan mengurangi tenaga mesin. Tipe ini cocok untuk mesin dengan putaran rendah, biasanya dipakai di mesin industri.

  • OHV (overhead valve assembly)
    OHV (overhead valve assembly)

    Gambar 2. Penempatan katup overhead

    Pada tipe ini posisi klep berada diantara   piston dan digerakkan oleh rocker arm. Tipe ini ruang kompresinya lebih kecil, sehingga dapat menghasilkan perbandingan kompresi yang tinggi dan tenaga mesin menjadi lebih besar. Karena dilengkapi dengan batang penekan yang panjang serta adanya rocker arm menyebabkan gerakan balik lebih besar dan juga jarak klep dan cam yang jauh menyebabkan kurang stabilnya ia pada putaran tinggi

  • SOHC ( single over head camshaft)
    SOHC ( single over head camshaft)

    Gambar 3. Penempatan dari SOHC

    Pada tipe ini batang penekan tidak ada, sehingga gerakan balik dapat dinetralisir. Posisi cam barada diatas silinder yaitu ditengahnya, cam digerakkan oleh rantai penggerak yang langsung memutar cam sehingga cam menekan rocker arm. Poros cam berfungsi untuk menggerakkan katup masuk (IN) dan katup buang (EX), agar membuka dan menutup sesuai dengan proses yang terjadi dalam ruang bakar mesin. Tipe ini komponennya sedikit sehingga pada putaran tinggi tetap stabil. Disebut single over head camshaft karena hanya menggunakan satu cam pada desainnya. Atau SOHC adalah system poros tunggal di kepala silinder.

  • DOHC ( double over head chamshaft)
    DOHC ( double over head chamshaft)

    Gambar 4. Penempatan katup DOHC

    DOHC adalah sistem poros ganda di kepala silinder. Fungsi DOHC sama dengan SOHC, bedanya terletak pada banyaknya poros cam tersebut. Pada DOHC jumlah poros camnya dua, sedangkan pada SOHC hanya satu. Pada tipe ini ada yang memakai rocker arm ada juga yang tidak ada. Klep masuk dan klep buang dioperasikan tersendiri oleh dua buah cam. Tipe DOHC yang memakai rocker arm alasannya untuk mempermudah penyetelan kelonggaran klep dan merubah langkah buka klep. Tipe ini perawatannya rumit biaya pembuatannya tinggi dan mesin lebih berat. Biasanya dipakai pada mesin-mesin sport kecepatan tinggi

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. 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.

Celah katup yang terlalu kecil dan celah katup terlalu besar,katup mesin motor,fungsi katup pada mesin motor,cara menyetel katup mesin sepeda motor,cara menyetel klep mesin sepeda motor

Gambar 5. Celah katup yang terlalu kecil dan celah katup terlalu besar

Pemeriksaan, penyetelan dan perawatan katub mesin sepeda motor

a. Penyetelan celah katup sepeda motor satu silinder

  1. Kunci kontak OFF. Posisi piston pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet tepat dengan tanda garis pada bodi sepeda motor, celah platina membuka dan kedua katup menutup.
  2. Jika posisi piston belum tepat pada posisi top kompresi putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan maka lepas busi dari dudukannya.
  3. Setel celah katup dengan feeler sesuai dengan ketentuan. Untuk menyetel celah katup, kendorkan mur dan masukkan feeler dengan ketebalan yang sesuai spesifikasi. Setelah itu putar baut penyetel dan keraskan mur pengunci sedemikian rupa sehingga feeler hanya dapat ditarik dengan sedikit tahanan (agak berat). Setelah dikeraskan mur penguncinya, masukkan sekali lagi foler tersebut sebagai pengecekan apakah penyetelannya sudah tepat.
  4. Setelah kedua katup disetel, pasang kembali bagian yang dilepas dan hidupkan motor untuk pengontrolan. Jika ternyata celah katup terlalu longgar maka akan timbul suara berisik dari arah kepala silinder. Jika celah katup terlalu sempit biasanya motor agak sulit dihidupkan.

b. Penyetelan celah katup sepeda motor dua silinder

  1. Kunci kontak OFF. Posisi piston silinder pertama pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston silinder pertama pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet tepat segaris dengan tanda garis pada bodi motor, celah platina membuka dan kedua katup silinder pertama menutup.
  2. Jika posisi piston belum pada top kompresi, putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan, lepas terlebih dahulu busi dari dudukannya.
  3. Setel kedua katup silinder pertama seperti cara menyetel katup pada sepeda motor satu silinder. Katup silinder yang satunya dapat disetel setelah poros engkol diputar satu kali putaran penuh dari kedudukannya.

Perlu diperhatikan pada saat melakukan perawatan atau perbaikan katub :

  1. Jika baut penyetel diputar ke kanan searah putaran jarum jam maka celah katup menjadi sempit. Jika baut penyetel diputar ke kiri, berlawanan dengan arah putar jarun jam, celah katup menjadi longgar.
  2. Pada saat mengeraskan mur pengunci baut penyetel harus ditahan agar celah katup tidak berubah.
  3. Feeler yang sudah aus sekali atau bengkok sebaiknya tidak digunakan untuk menyetel celah katup.
  4. Jangan mengeraskan mur pengunci terlalu keras karena akan menyulitkan untuk mengendorkannya kembali.
  5. Untuk memudahkan penyetelan katup, lepas bagian-bagian yang menggangu, seperti tangki bensin untuk jenis sepeda motor tertentu.

Dari uraian diatas kita dapat memahami bahwa tugas katup (valve) adalah untuk membuka dan menutup ruang bakar.