Macam - Macam Valve Mechanisme Pada Engine

Pada mesin 4 tak, ada empat langkah dalam satu siklus kerja mesin. Antara lain langkah hisap, langkah kompresi, angkah usaha, dan langkah buang. Saat langkah hisap dan buang, maka ada transfer materi (campuran udara dan bahan bakar) dari luar menuju dalam mesin atau sebaliknya. Materi berupa gas ini masuk melalui intake port yang diatur pembukaanya oleh sebuah katup. Oleh sebab itu pada mesin bensin atau diesel 4 langkah, minimal harus memiliki dua buah katup.

Kali ini kita akan belajar mengenal bagian bagian mekanisme katup dan fungsinya masing-masing pada mesin  - mesin kecil di industri oil and gas

Fungsi mekanisme katup

Katup pada mesin 4 tak bertugas layaknya sebuah pintu yang akan membuka dan menutup saluran udara. Namun pintu ini didesain agar tidak bocor walau berada pada tekanan kompressi yang tinggi. Mekanisme katup memiliki dua fungsi utama yaitu ;

• Untuk membuka saluran intake agar udara dapat masuk ke dalam mesin saat langkah hisap.
• Untuk membuka saluran exhaust agar gas sisa pembakaran dapat keluar dari mesin saat langkah buang.

Jenis mekanisme Valve (katup)

Berdasarkan prinsip kerjanya, valve mechanism dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe OHV dan tipe OHC.

1. Overhead Valve (OHV)

Katup dengan tipe OHV memiliki camshaft yang terletak didalam blok silinder. untuk menggerakan rocker arm, diperlukan komponen khusus yang disebut push rod. Jenis ini menggunakan penggerak timing gear, sehingga tidak ada istilah rantai keteng yang molor.

2. Overhead Camshaft (OHC)

Untuk tipe OHC memiliki camshaft yang langsung terpasang pada kepala silinder, sehingga cam atau nok langsung menyentuh rocker arm tanpa bantuan push rod. Tipe ini juga dibedakan menjadi dua macam, yaitu SOHC dan DOHC. Perbedaan kedua jenis ini terletak pada jumlah camshaft, SOHC memiliki satu  buah camshaft sementara DOHC memiliki dua buah camshaft.

Bagian bagian mekanisme katup

Apabila kita membongkar sebuah valve mechanism pada mesin, maka akan dijumpai puluhan komponen. Antara jenis OHV maupun OHC memiliki nama dan jumlah komponen yang berbeda, agar lebih lengkap kita bahas satu persatu.

1. Tipe OHV

Ciri dari katup OHV adalah letak camshaft yang berada pada blok silinder. untuk memutar camshaft, ada tiga mekanisme yaitu timming gear, timming chain dan timming belt. Bagian bagian pada mekanisme OHV adalah sebagai berikut

a. Crankshaft sprocket gear

Crankshaft sprocket gear adalah sebuah roda gigi yang terletak diujung depan poros engkol. Fungsinya untuk memutar poros nok agar proses pembukaan katup bisa berjalan. Komponen ini menjadi awal dari power train sistem mekanisme katup, karena energi yang digunakan untuk melakukan pembukaan katup berasal dari putaran flywheel.

 baca juga :

Integral Engine di Dunia Oil and Gas Industry

Cara Menaikan Kapasitas  dan Head Pada Pompa Centrifugal  

Mengatasi Troubleshoot Gas Engine Caterpillar Tidak Dapat Start Karena Kebanjiran 

Perawatan Pipa di Anjungan Offshore  

b. Camshaft sprocket gear

Camshaft sprocket gear juga merupakan roda gigi yang terletak pada ujung depan poros nok. Fungsinya untuk menerima energi putar dari crankshaft sprocket gear dan meneruskanya menuju poros nok. Jumlah roda gigi pada camshaft sprocket gear lebih banyak dari pada crankshaft. Perbandinganya, 2 ; 1 (2 gigi cam : 1 gigi crank). Tujuanya agar camshaft berputar satu kali saat satu siklus empat tak. Perlu diketahui prinsip motor empat tak yaitu menghasilkan energi putar dengan dua kali putaran engkol.

c. Timming belt/chain

Timming belt dan timming chain memiliki fungsi yang sama yaitu menghubungkan gigi sprocket antara crankshaft dan camshaft. Sehingga ketika poros engkol berputar, poros nok juga ikut berputar. Perbedaanya terletak pada bahan yang digunakan. Timming belt menggunakan sabuk karet seperti V-belt, sehingga lebih tenang namun kurang kuat. Sementara timming chain menggunakan bahan baja seperti rantai, sehingga lebih kuat namun lebih berisik.

d. Camshaft

Poros nok pada mekanisme OHV terletak didalam blok silinder. komponen ini berbentuk poros memanjang dan memiliki beberapa lobe atau tonjolan di sepanjang poros. Lobe ini berfungsi untuk menekan valve lifter agar katup dapat terbuka. Dalam mesin satu silinder, minimal memiliki dua buah lobe untuk mengatur pembukaan katup hisap dan katup buang. Penempatan sudut lobe juga tidak boleh sembarangan, karena akan berhubungan dengan timming pembukaan katup.

Setiap lobe sendiri terbagi menjadi tiga bagian yaitu base circle(1), ramps(2), dan nose(3). Jarak dari base circle menuju ujung nose akan mempengaruhi lamanya katup membuka. Selain itu sudut kemiringan ramps juga dapat menentukan waktu pembukaan katup.

e. Valve lifter

Valve lifter adalah komponen yang bertumpu pada setiap lobe. Fungsinya sebagai tumpuan bagi lobe untuk menekan push rod. Valve lifter terbuat dari bahan aluminium yang memiliki daya gesek kecil, hal ini dikarenakan valve lifter akan selalu menempel pada lobe saat camshaft berputar.

f. Push rod

Push rod atau batang pendorong digunakan untuk menyalurkan tekanan dari valve lifter menuju rocker arm. Komponen ini hanya berbentuk batang ringan yang terletak diatas valve lifter. Diujung atas push rod terdapat cekungan yang berfungsi menjaga posisi push rod agar tidak meleset ketika bekerja.

g. Rocker arm

Rocker arm merupakan komponen yang bekerja untuk menekan katup saat mendapatkan dorongan dari push rod. Pada mekanisme OHV seluruh rocker arm terletak pada satu poros. Prisnip kerjanya seperti ayunan sederhana, dimana ketika bagian belakang rocker arm terangkat oleh dorongan push rod maka bagian depan rocker arm akan menekan katup. Komponen ini juga dilengkapi adjusting screw yang terletak tepat diujung push rod. Fungsinya untuk menyetting celah katup.

h. Valve

Valve atau katup menjadi pintu bagi saluran intake dan exhaust untuk mengalisrkan gas. Selain menjadi pintu, katup juga harus tahan terhadap tekanan tinggi agar tidak bocor saat langkah kompressi. Pada katup terdapat bagian bernama valve seat. Komponen ini akan mempengaruhi ketahanan katup terhadap kebocoran. Apabila sudut valve seat tidak sesuai dengan dudukan pada kepala silinder maka akan terjadi kebocoran. Diameter katup hisap umumnya lebih besar dibandingkan katup buang, hal ini bertujuan agar udara bersih dapat masuk dengan leluasa ketika langkah hisap.

i. Valve spring

Komponen ini juga berpengaruh terhadap kerapatan katup. Pegas pada katup bersifat keras karena pada posisi normal, pegas ini akan menahan katup agar tertutup rapat.

2. Tipe OHC

Untuk tipe OHC juga memiliki dua macam yaitu DOHC (Double Overhead Camshaft) dan SOHC, kedua tipe ini dibedakan hanya dari jumlah camshaftnya. Agar lebih jelas simak komponen mekanisme katup OHC dibawah

a. Sprocket gear

Sama halnya dengan tipe OHV, gigi sprocket juga menjadi komponen penting pada mekanisme ini. Konfigurasi jumlah roda gigi juga dibuat sama dengan tipe OHV, hal ini karena kedua mekanisme ini memiliki prinsip yang sama.

b. Timming chain/belt

Jika pada mekanisme OHV akan kita temui sistem timming gear, Pada tipe OHC kita hanya akan menemui sistem timming belt dan timming chain. Sistem ini lebih efektif untuk menghubungkan gigi sprocket dengan camshaft yang terletak pada kepala silinder. timming chain pada katup OHC memiliki dimensi lebih panjang, oleh karena itu mekanisme ini memiliki beberapa komponen tambahan agar timming chain bisa bekerja efektif.

c. Tensioner

Tensioner adalah komponen tambahan untuk mendukung kinerja timming chain. Fungsi tensioner adalah untuk menarik timming chain agar selalu tegang. Tensioner memiliki dua macam yaitu tipe roller dan tipe hidrolik. Untuk tipe roller memanfaatkan pegas untuk menegangkan timming chain. Sementara tipe hidrolik memanfaatkan oli mesin untuk menegangkan timming chain. Namun tipe hidrolik ini memerlukan komponen tambahan berupa chain guide agar lebih maksimal.

d. Timming chain guide

Timming chain guide terhubung dengan tensioner hidrolik, fungsinya untuk menekan timming chain agar tegang. Tensioner hidrolik tidak secara langsung menekan timming chain, komponen ini memiliki piston yang akan menekan chain goide. Sementara chain guide yang berbentuk memanjang akan menekan timming chain secara langsung. Sehingga lebih stabil karena permukaan yang tertekan lebih luas.

e. Camshaft

Camshaft pada tipe katup OHC memiliki konstruksi yang sama seperti camshaft pada katup OHV. Komponen ini juga dilengkapi lobe disepanjang porosnya untuk menekan katup. Namun untuk tipe DOHC, memiliki dua macam poros yaitu intake camshaft dan exhaust camshaft.

f. Rocker arm

Rocker arm berfungsi untuk menekan katup ketika mendapatkan dorongan dari lobe. Meski memiliki fungsi sama, terdapat perbedaan konstruksi antara tipe OHV dan OHC. Pada tipe OHC rocker arm bersifat individu dengan kata lain tidak terletak satu poros. Selain itu karena camshaft terletak diatas rocker arm, maka tidak diperlukan valve lifter dan push rod. Sebagai tumpuan lobe, rocker arm dilengkapi dengan roller yang akan berputar ketika camshaft berputar. Hal ini bertujuan agar tidak ada gesekan antara lobe dengan rocker arm. Selain itu rocker arm ini biasanya sudah berteknologi HLA (Hydrolic Lash Adjuster). Teknologi ini akan melakukan penyetelan celah katup secara otomatis.

g. Valve and spring

Komponen ini juga memiliki konstruksi dan fungsi yang sama seperti mekanisme katup OHV.

Semoga dapat bermanfaat, ditunggu komentar dan diskusinya yaa..

Jangan lupa Follow blog kami agar supaya selalu update akan dunia mechanic di oil and gas industry