DIAGRAM DIAGRAM PEMBUKAAN KATUP ( VALVE TIM ING 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: Tabel 4. Posisi katup hisap dan katup buang tiap langkah piston
Langkah Hisap Kompresi Usaha Buang
Gerakan Piston TMA ke TMB TMB ke TMA TMA ke TMB TMB ke TMA
Katup Hisap Terbuka Tertutup Tertutup Tertutup
Katup Buang Tertutup Tertutup Tertutup Terbuka
Dari tabel tersebut 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 yang masuk ke dalam silinder dengan memanfaatkan inersia 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 Adanya pembukaan awal katup masuk dan penutupan susulan katup buang menyebabkan kedua katup terbuka bersama, 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 harus memperhatikan inersia aliran gas buang, besar inersia aliran gas buang ditentukan oleh kecepatan, bentuk aliran dan massa gas buang yang keluar. Kecepatan aliran ditentukan oleh putaran mesin dan luasan saluran keluar. Bentuk aliran tergantung disain ruang bakar, desain 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 (Valve timing diagrams). diagrams).
Sedangkan lama katup masuk terbuka, maupun lama katup buang terbuka disebut durasi katup (valve duration). duration).
Contoh:
Data sepeda motor Honda Tiger tercatat, katup masuk terbuka 10º sebelum TMA dan tertutup 40º setelah TMB. TMB. Katup buang terbuka 35º sebelum TMB dan tertutup 10 setelah TMA. Dari data tersebut dapat dibuat diagram timing valve sebagai valve sebagai berikut:
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
Gb. 3.1 Diagram timing valve Timing valve valve setiap sepeda motor tidak sama, tergantung karakteristik dan penggunaan sepeda motor. Contoh beberapa timing valve sepeda valve sepeda motor dapat dilihat pada table berikut Tabel 5. Timing velve Merk/ tipe sepeda Katup motor Kawasaki Kaze 1995 In Ex Kawasaki Kaze 1999 In Ex Honda Supra In Ex Honda Karisma In Ex Honda Tiger In Ex Honda GL Max In Ex Honda GL Pro In
Buka
Tutup
Durasi
Overlap
15 º 50 º 20 º 55 º 2º 33 º 2º 34 º 10 º 35 º 10 º 40 º 10 º
55 º 30 º 60 º 25 º 25 º 0º 25 º 0º 40 º 10 º 40 º 10 º 40 º
250 º 260 º 260 º 260 º 207 º 213 º 207 º 214 º 230 º 225 º 230 º 230 º 230 º
45 º 45 º 2º 2º 20 º 20 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
Gb. 3.3 Mekanisme katup SV type Lokasi poros nok dan katup disamping silinder, konstruksi lebih sederhana, ruang bakar disisi silinder sehingga kurang efektif, hanya cocok untuk mesin putaran rendah seperti penggerak kompresor. a. SV (Side Val ve ) Type
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.
Over H ead Val ve) ve) Type b. OHV (Over
Letak poros nok disamping silinder, sedangkan lokasi katup di kepala silinder, untuk memindah gerakan membuka katup diperlukan lifter, push rod dan roker arm. arm. Tipe ini memungkinkan disain ruang bakar lebih baik. Digunakan pada tipe mesin V, horizontal dan opposed piston.
Gb. 3.4 Mekanisme katup OHV type Prinsip kerja:
Melalui roda gigi timing gerak putar engkol akan memutar poros nok (cam (cam shaft ), ), karena perbandingan gigi engkol dengan poros nok 1 : 2 maka saat poros engkol berputar 2 kali maka poros nok berputar sekali. s ekali. Urutan gerak komponen sehingga katup terbuka adalah poros nok lifter - push rod – roker arm – katup. katup. Urutan gerak menutup adalah katup – roker arm- push rod – lifter – poros nok. Membukanya katup akibat gerak nok menekan, sedangkan gerak menutup akibat gaya pegas saat nok tidak menekan lagi.
Over H ead Camshaf Camshaf t) T ype c. SOHC (Sin gle Over
Jumlah poros nok sebuah (single (single), ), diletakkan poros nok (camshaft (camshaft ) di kepala silinder. Letak Letak katup di kepala silinder, katup ditekan roker arm, roker arm langsung ditekan oleh poros nok, jadi pada tipe ini lifter dan push rod sudah tidak diperlukan, sehingga komponen mekanisme katup lebih sedikit dan keterlambatan penutupan katup sat putaran tinggi dapat dikurangi.
Gb. 3.5 Mekanisme katup SOHC type d. DOHC (Doubl e Ove ) Over H ead Camshaf Camshaf t
Jumlah poros nok (camshaft (camshaft ) ada dua buah ( Double) Double) yang diletakkan di kepala silinder. Katup diletakkan di kepala silinder, pada tipe ini terdapat beberapa model, ada yang poros nok langsung menekan katup (direct push type), type), ada pula yang menekan swing menekan swing arm dan arm dan swing swing arm yang menekan katup ( swing swing arm type). type).
Gb. 3.6 Mekanisme katup DOHC type type Tipe DOHC mempunyai keunggulan dalam penempatan katup masuk maupun katup buang, disain ruang bakar lebih baik, total luasan saluran masuk dan buang dapat ditingkatkan. Dengan keunggulan tersebut tipe ini banyak digunakan untuk mesin dengan jumlah katup lebih dari satu (multi valve). valve).
Valve e. MV (M ulti Valve )
Merupakan mekanisme katup dengan jumlah katup tiap silinder lebih dari satu pasang atau lebih dari dua buah. Tujuan multi valve adalah valve adalah meningkatkan efisiensi volumetrik dan performa mesin dengan cara memperbesar saluran pemasukan dan pembuangan. Memperbesar saluran masuk maupun saluran buang dapat dilakukan:
1). Memperbesar katup masuk dan katup buang. Luasan ruang bakar terbatas bila ukuran diperbesar maka jarak antar lubang menjadi kecil, sehingga saat motor bekerja akibat temperatur pembakaran yang yang tinggi maka tepi antar lubang masuk dan lubang buang yang kecil akan cepat memuai dan dudukan katup juga memuai sehingga dudukan katup cepat rusak.
2). Membuat lubang masuk dan keluar lebih dari satu Memperbanyak lubang memungkinkan luasan total lubang masuk dan keluar dapat ditingkatkan dan jarak antar lubang dapat dipertahankan tetap besar, sehingga rusaknya rusaknya dudukan katup akibat pemuaian dapat dihindari.
Gb. 3.7 Susunan katup Multi katup Multi valve type
Metoda ini paling banyak digunakan, sehingga pada saat ini banyak dikembangkan jumlah katup lebih dari dua katup tiap silinder (multi (multi valve), valve), terutama untuk sepeda motor dengan jumlah silinder lebih dari satu. Misalnya sepada motor Honda CBR900RR mempunyai 16 katup padahal jumlah silinder ada 4 buah, sehingga tiap selinder mempunyai 4 katup, yaitu 2 katup hisap dan 2 katup buang. Keuntungan lain menggunakan multi valve valve adalah disain ruang bakar lebih baik, penempatan busi dapat ditengah ruang bakar, b akar, sehingga torbulensi aliran, perambatan proses p roses pembakaran dan tekanan hasil pembakaran lebih merata.
29 push rod dengan ujung rocker arm tidak tepat dikarenakan terjadi keausanantara kedua komponen tersebut. 8. Rocker Arm Bahan rocker ar m dibuat dari baja tuang, rocker arm berfungsi untuk menekan katup, sehingga katup membuka. Rocker arm dipasang di atas kepalasilinder, bila push rod mengangkat ke atas salah satu ujung rocker arm , ujungyang lain berhubungan dengan katup dan mendorong tangkai katup yangmenyebabkan katup terbuka. Rocker arm pada mesin kijang 5K ini tidak disertai baut penyetelkarena menggunakan pengangkat katup hidraulis. Peran utama rocker arm pada mesin sebagai penghubung antara push rod dengan tangkai katup agar tangkai katup tertekan ke bawah. (Sumber : New Step 1, 1996 : 3-23)Gambar 19. Rocker ArmApabila rocker arm tidak bekerja dengan sempurna akan berakibatsuara mesin menjadi kasar dan bisa saja kerja mesin tidak optimal. Selain rocker arm , rocker shaft juga bisa menggangu kerja dari mesin itu sendiri.
30Untuk menangulangi hal tersebut sebaiknya dilakukan penggantian terhadap rocker arm maupun rocker shaft . C. Pencarian Sudut Pembukaan dan Penutupan Katup Membuka dan menutupnya katup sesuai dengan langkah-langkah piston yaitu dari titik mati atas (TMA) sampai titk mati bawah (TMB) dan dariTMA ke TMB tergantung dari langkahnya. Jadi setiap langkah piston porosengkol berputar 180º.Pada keadaan sebenarnya apabila langkah piston adalah 180º engkolmaka akan terjadi kekurangsempurnaan dalam tiap langkah piston, misalnyauntuk langkah hisap, apabila katup hisap dibuka pada saat piston berada diTMA dan ditutup pada TMB, pemasukan gas selanjutnya akan sedikit sekalikarena mendapat hambatan yang besar pada saluran-saluran hisap termasuk tinggi pembukaan katup. Begitu juga langkah buang, apabila katup buangdibuka pada saat piston berada di TMB dan d an ditutup dit utup pada p ada saat piston berada diTMA, maka akan terjadi kekurangsempurnaan dalam pembuangan pembuang an gas bekasyang mana tidak seluruhnya gas buang dapat dibuang keluar.Kedua jenis ketidaksempurnan ini dapat diperbaiki dengan jalanmengatur saat dan lamanya pembukaan katup. Untuk katup buang karenatekanan gas buang lebih tinggi maka katup buang mulai dibuka pada saat piston berada hampir mencapai titik mati bawah, b awah, maka gas buang akan keluar kelua r dengan mudah. Selanjunya Selanjun ya katup buang ini akan ditutup pada saat piston berada setelah titik mati atas. Ini bertujuan agar gas buang dapat keluar 31semuanya. Untuk langkah hisap, karena pada saat langkah buang , katup buang masih terbuka walaupun piston telah melewati titik mati atas, makaakan terjadi kecepatan gas buang yang menyebabkan kevakuman pada ruang bakar. Saat seperti ini tepat sekali untuk memulai langkah isap. Karenasebelum piston mencapai TMA dimana kecepatan gas keluar sangat tinggiyang menyebabkan kevakuman tersebut, katup isap sudah mulai dibuka agar terjadi pembersihan gas pada ruang bakar dan pemasukan gas bersih dapatsegera dimulai. Selanjutnya dengan
bergeraknya piston menuju TMB, akanterjadi lagi kecepatan gas masuk yang cenderung meninggi sehinggawalaupun piston telah melewati TMB gas bersih masih cenderung untuk mengalir masuk ke dalam silinder. Sehingga katup isap ditutup setelah pistonmelewati beberapa derajat dari TMB, ini bertujuan agar pemasukan gas bersihdapat dilakukan sebanyak mungkin supaya efisiensi dapat sebesar mungkin.(Sumber : STEP 2 Engine Group )Langkah-langkah pencarian sudut pembukaan dan penutupan katup :Langkah pertama adalah Buat ukuran 10 derajat melingkar darikertas, satu lingkaran penuh hingga 360º. Kemudian kertas yang berisikanukuran tersebut tampelkan pada roda gila.Langkah kedua adalah Puly diputar hingga top kompresi satu.Pastikan bahwa itu benar-benar top kompresi.Langkah ketiga adalah Pencarian sudut pembukaan dan penutupankatup. Dalam pencarian ini menggunakan bantuan alat dial indikator yangdipasangkan pada rocker arm . 32 Gambar 20. Penyetelan Dial Indikator Langkah keempat Posisikan dial indikator menunjukkan angka nol(0). Setelah itu putar hingga rocker arm bergerak, sehingga jarum dialindikator juga ikut bergerak. Seiring dengan putaran puly, roda gila juga ikut berputar. Kertas yang bertandakan hitungan derajat juga ikut bergeser sehingga besarnya sudut pembukaan ataupun penutupan dapat dibaca.Gambar 21. Pencarian Pembukaan dan Penutupan Katup
33Dalam pencarian besar sudut pembukaan dan penutupan katupdidapatkan hasil sebagai berikut :Katup masuk :Terbuka = 22º sebelum titik mati atasTertutup = 60º setelah titik mati bawahTinggi angkat katup = 5,5 mmKatup buang :Terbuka = 60º sebelum titik mati bawahTertutup = 30º setelah titik mati atasTinggi angkat katup = 5,3 mmGambar 22. Diagram KatupLama waktu pembukaan katup masuk ( In Duration )Q in = 22º + 180º + 60º = 262ºLama waktu pembukaan katup buang ( Ex Duration )Q ex = 30º + 180º + 60º = 270º
34Didalam teori selalu dipandang, bahwa katup-katup membuka danmenutupnya pada saat torak berada pada TMA atau TMB. Dengan carademikian, dapat dengan mudah menjelaskan bagaimana cara kerja darimekanisme katup motor empat langkah. Sesungguhnya membuka danmenutupnya katup tersebut tidak tepat pada waktu torak berada di TMA ataudi TMB. (J.D. Hadisoemarto, 1980 : 141)Katup masuk mulai membuka, apabila poros engkol 22 derajat akanmencapai TMA .Pada saat itu, katup buangnya masih dalam keadaan membuka, akanmulai menutup. Maksudnya dibuat demikian, agar dapat membantu masuknya bahan bakar yang baru kedalam silinder. Setelah torak sampai di TMA . Gasyang telah terbakar keluar dengan secepatcepatnya sambil menarik gas barukedalam silinder.Katup masuk mulai menutup, apabila poros engkolnya sudah sampai60 derajat melewati TMB. Sesungguhnya gerakan itu, bukanlah ½ putaran poros engkol akan tetapi lebih dari ½ putaran. Jelaslah bahwa gerakan mengisisilinder itu, terjadi dalam waktu 22 + 180 + 60 derajat = 262 derajat. Ini dibuatsedemikian, agar bahan bakar dapat masuk kedalam silinder sebanyak- banyaknya.Setelah banyakn ya.Setelah poros engkol berputar sampai di TMB kurang 60 derajatkatup buangnya membuka. Ini dibuat agar tekanan panas dari gas yangterbakar dapat berkurang. Pada saat itu, gas yang terbakar keluar dengantekanannya sendiri. Gambar 22. Diagram Katup for Doc
Add To Collection 3.3K Reads 15 Readcasts 6 Embed Views
Published by Anto D'siDrap TiMur
TIP Press Ctrl-F to search anywhere in the docum ent. Sections
A. Latar Belakang B. Permasalahan C. Tujuan D. Manfaat E. Sistematika Penulisan A. Pengertian Motor Bakar B. Motor Bensin atau Otto C. Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah Gambar 1. Cara kerja Motor Bensin 4 Langkah D. Tinjauan secara thermodinamika proses kerja mesin ben sin atau otto Gambar.3 Diagram tekanan pergeseran suatu motor bakar E. Tinjauan kemampuan mesin dilihat dari efisiensi thermal F. Tinjauan kemampuan mesin dilihat dari da ri efisiensi volumetrik G. Mekanisme katup Gambar 7. Timing Chain A. Mekanisme Katup pada Toyota Kijang 5K Gambar 9. Model Timing Chain Gambar 10. Katup Gambar 11. Dudukan Katup Gambar 12. Penghantar Katup Gambar 13. Pegas Katup Gambar 14. Pengangkat Katup Hidraulis Gambar 15. Poros Nok Gambar 19. Rocker Arm C. Pencarian Sudut Pembukaan dan Penutupan Katup Gambar 20. Penyetelan Dial Indikator Gambar 22. Diagram Katup A. Simpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR TABEL
Info and Rating
Category:
Uncategorized.
Rating: Upload Date: 09/29/2010 Copyright:
Attribution Non-commercial
Tags:
This document has no tags.
Flag document for inapproriate content Related
73 p. Motor Bakar Diesel Nurhayati Upik 8412 Reads
39 p. Sistem Kerja Rem MobilAndy Darwis Pardede
123 p. 6CE01458d01Roby Zulkarnain
