Makalah Mekanisme Katup

Friday, August 18, 2017

Bagikan :

Tweet

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

            Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang semakin pesat dewasa ini menimbulkan dampak pada dunia pendidikan dengan makin besarnya tantangan yang harus dihadapi oleh dunia pendidikan. Dunia pendidikan Sekarang ini makin dituntut untuk dapat menghasilkan sumber daya manusia yang handal, yang mampu menjawab dan mengantisipasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dunia pendidikan harus dapat mewujudkan hal itu, maka perlu adanya peningkatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan pendidikan. Salah satu upaya peningakatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan pendidikan khususnya dibidang teknik mesin, salah satunya adalah Fungsi Katup Dan Cara Penyetelan Katup. Katup ini berfungsi sebagai pengatur kapan masuknya udara dan bahan bakar pada ruang bakar yang terjadi pada saat mesin bekerja. Hal-hal lain yang melatar belakangi pemilihan masalah ini adalah: Mesin merupakan sistem sangat penting dalam proses kerja, penggerak maupun penghasil tenaga dalam suatu kendaraan bermotor maupun mobil. Mesin tersebut terdiri dari beberapa komponen, jika salah salah satu komponen mengalami kehausan atau kelengkungan yang disebabkan oleh kerja dan panas maka akan timbul gangguan dalam mesin sehingga menyebabkan gas bocor dan tenaga mesin yang dihasilkan kurang optimal.

B.     Rumusan Masalah

Mengapa setelan katup sangat berpengaruh terhadap tenaga dalam suatu kendaraan bermotor maupun mobil ?

C.     Tujuan

Untuk mengetahui apa itu katup dan cara penyetelan katup.

FUNGSI KATUP DAN CARA PENYETELAN KATUP

 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 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. 

          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. 

          Kepala katup mempunyai peranan yang sangat penting, karena ia harus tetap bekerja baik, walaupun temperaturnya berubah- ubah. 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

 

MEKANIK KATUP ( VALVE MECHANISM)

Mekanik katup 

Bahan : dibuat dari bahan paduan besi baja dengan elemen - elemen lain, umpamanya dengan zat arang, silicon - chrom, nikel, wolfram, mangan.

                                        

Seperti:

• Katup masuk terbuat dari paduan baja chrom nikel.
• Katup buang terbuat dari paduan baja silicon.

Syarat - syarat daripada katup:

• Harus ringan
• Harus kuat dan tahan getaran tinggi
• Tahan lama dalam pemakain.

PERBEDAAN KATUP MASUK DAN KATUP BUANG.

Katup masuk 

• Biasanya diameter katup lebih besar daripada katup buang.
• Terdapat tanda IN
• Mudah ditarik magnet

Katup buang

• Biasanya diameter katup lebih kecil daripada katup masuk.
• Terdapat tanda EX
• Sukar ditarik magnet sebab campuran nikel banyak sekali.

GUNA DARI KATUP:

• Membuka dan menutup pintu pemasukan udara / gas dan membuang sisa gas yang telah terbakar pada saat yang telah ditentukan.
• Mencegah kebocoran kompresi dan letupan pembakaran.

Macam - macam dari katup:

• Katup masuk: katup yang digunakan sebagai pintu pemasukan udara untuk membekali mesin dari saluran masuk. Piring katup dibuat tipis supaya meringankan beban putaran pada poros bubungan.
• Katup buang: Katup yang digunakan sebagai pintu pembuang sisa gas pembakaran ke saluran buang. Piring katup dibuat tebal dari pada katup masuk, supaya tahan panas dan tidak mudah berubah bentuk.

BAGIAN - BAGIAN MEKANIK KATUP DAN KEGUNAANNYA:

A.   Katup ( valve) bila diuraikan lagi maka menjadi bagian - bagian:

1.    Piring katup :

• sebagai bidang penutup katup berguna untuk merapatkan penutupan katup dengan dudukan katup.
• tebal piring katup sebagai penentu masa pakai dari katup.
• diameter piring katup dibuat menurut kebutuhan dari motor masing - masing.

2.    Batang katup berguna untuk tempat kedudukan pegas, pelindung pegas, cincin pelat, penahan pegas, kunci penahan pegas serta mendapat tekanan untuk pembukaan dari 

B.   Pegas katup ( valve spring) ; berguna untuk mengembalikan kedudukan katup pada waktu katup menutup.

C.   Kunci penahan pegas berguna untuk menahan pegas tekan dengan penahan pegasnya.

D.   Sekrup penyetel dan mur pengunci berguna untuk menentukan penyetelan celah katup, dan menahan duduknya baut penyetel supaya tidak berubah.

E.   Batang penumbuk katup ( tappet) terdapat dua macam yaitu: penumbuk katup mekani tekanan dan penumbuk katup hidrolik. Gunanya untuk menerima tekanan dari gerak putar nok poros bubungan dan diteruskan menjadi tekanan lurus kepada katup tersebut. 

F.    Pelatuk katup ( rocker arm): digunakan pada mesin - mesin dengan konstruksi katup kepala, katup kombinasi serta over head camshaft, yang berguna untuk menghantar tekanan dari batang penumbuk katup dan meneruskan kepada ujung batang katup.

G.   Dudukan katup ( valve seat) : sebagai tempat penutupan katup - katup yang dirapatkan dengan bidang dari katup.

H.   Pengangkat katup ( valve lifter); berguna untuk menjamin bekerjanya katup - katup agar dapat menjadi lurus gerakannya dari batang penumbuk katup tersebut.

 

CARA MENYETEL CELAH KATUP

Sebelumnya perlu diperhatikan, bahwa tutorial ini dilakukan pada mesin Toyota Kijang 5K dengan mekanisme katup seperti gambar diatas (OHV), dan FO 1-3-4-2. Namun, anda tidak perlu khawatir jika mobil anda berbeda jenis, karena tutorial dibawah ini mengajarkan tentang konsep dasar cara menyetel katup, jadi untuk mesin dan mekanisme katup yang berbeda dapat menyesuaikan.

A. Persiapan       

1. Siapkan mesin, alat dan bahan yang diperlukan.
2. Periksalah oli mesin, air radiator dan bahan bakar.
3. Hidupkan mesin untuk pemanasan kurang lebih 5 menit.
4. Membuka cover kepala silinder.

B. Cara Menyetel Celah Katup

1.    Putar poros engkol hingga tanda pada puli poros engkol tepat dengan angka 0 pada tutup rantai timing.

2.    Menentukan top kompresi silinder 1 atau 4, dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

a) Pada saat memutar poros engkol sambil memperhatikan katup masuk silinder mana yang bergerak. Lihatlah katup masuk atau push rod katup masuk pada silinder 1 atau 4 sambil menggerak-gerakkan puli poros engkol.

b) Apabila yang bergerak push rod katup masuk silinder 4 pada saat anda menggerak-gerakkan atau memutar poros engkol, berarti ketika tanda pada puli tepat dengan tanda 0 : yang sedang mengalami top kompresi adalah silinder 1. Begitu juga sebaliknya.

3.    Menentukan katup-katup yang boleh distel pada saat top kompresi silinder 1 atau 4. Caranya dengan melihat diagram/tabel proses kerja silinder atau bisa juga dengan menggerak-gerakkan puli poros engkol sambil melihat push rod katup yang tidak bergerak. Push rod yang tidak bergerak maka boleh disetel.

4.    Setel celah katup sesuai spesifikasi. Penyetelan dilakukan dengan cara:

a)    Mengendorkan mur 12 menggunakan kunci ring 12.

b)    Menempatkan atau memasukkan feeler gauge ke dalam celah antara rocker arm dengan batang katup.

c)    Melakukan penyetelan dengan mengubah (mengencangkan/mengendorkan) baut penyetel dengan obeng.

d)    Setelah celah katup telah benar/sesuai, kencangkan mur penahan sambil menahan baut penyetel agar tidak bergerak. Lalu cek kembali celah katup dengan merasakan tarikan/gesekan dari feeler gauge. Ulangi cara tersebut jika belum menemukan kesesuaian.

5.    Putar poros engkol 1 putaran (360°) sehingga tanda pada puli bertepatan dengan tanda 0 pada tutup rantai timing.

6.    Menyetel celah katup untuk katup-katup yang belum disetel sesuai spesifikasi.

7.    Coba hidupkan mesin, apakah sudah halus atau belum? Jika sudah maka anda berhasil.

8.    Menutup kembali kepala silinder, lalu memasang komponen lainnya.

9.    Bersihan objek kerja, alat, dan juga tempat kerja.

KESALAHAN YANG SERING TERJADI

1)    Salah menentukan top kompresi silinder.

2)    Salah menentukan katup yang boleh disetel.

3)    Salah dalam menggunakan feeler gauge.

4)    Piston lupa dan belum ditopkan.

5)    Celah terlalu kendor atau terlalu rapat.

Macam macam Mekanisme Katup

Mesin 4 langkah mempunyai satu atau dua katup masuk dan katup buang pada setiap ruang bakarnya. Campuran udara dan bahan bakar masuk ke silinder melalui katup masuk dan gas bekas keluar dari dalam silinder melalui katup buang. Mekanisme membuka dan menutup katup-katup ini disebut mekanisme katup. Berikut ini akan diuraikan tipe mekanisme katup yang banyak digunakan pada kendaraan.

a. Tipe Over Head Valve (OHV)

Pada tipe ini penempatan camshaft-nya pada blok silinder, dibantu dengan valve lifter dan push rod antara rocker arm. Mekanisme katup ini sederhana dan high reliability.

mekanisme katup tipe OHV

b.Tipe Over Head Camshaft (OHC)

Tipe ini sedikit lebih rumit dibandingkan dengan tipe OHV. Namun tipe ini tidak menggunakan lifter dan push rod sehingga berat bagian yang bergerak menjadi berkurang. Kemampuan pada kecepatan tinggi cukup baik, karena katup-katup membuka dan menutup lebih cepat pada kecepatan tinggi. Pada tipe ini camshaft ditempatkan di atas kepala silinder dan cam langsung menggerakkan rocker arm tanpa melalui lifter dan push rod. Camshaft digerakkan oleh poros engkol melalui rantai atau tali penggerak.

mekanisme katup tipe ohc

c. Tipe Double Over Head Camshaft (DOHC)

Pada tipe ini, dua camshaft digerakkan langsung dengan sebuah sabuk dan intake camshaft digerakkan oleh exhaust camshaft melalui sebuah roda gigi seperti pada gambar berikut.

mekanisme katup tipe dohc

Tipe ini menggunakan dua camshaft yang ditempatkan di atas kepala silinder satu untuk menggerakkan katup masuk dan yang lainnya untuk menggerakkan katup buang. Camshaft secara langsung membuka dan menutup katup-katup tanpa melalui rocker arm. Berat konstruksi menjadi berkurang, membuka dan menutup katup menjadi lebih presisi pada putaran tinggi. Konstruksi tipe ini sangat rumit, namun mempunyai kemampuan yang sangat tinggi jika dibandingkan dengan tipe lainnya.

PENUTUP

            Katup berguna untuk mengatur banyak atau sedikitnya masuk cairan pembakaran kedalam ruang bakar. Jika katup tidak membuka pada waktu yang pas maka pembakaran tidak kan terjadi, karena katup menghambat kerja dari piston yang bergerak ke atas menuju TDC. Jika katup mengalami kerusakan maka katup harus distel ulang atau d ganti dengan katup yang baru. Katup bisa distel dengan beberapa cara seperti yang telah di jelaskan pada makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA:

http://ottologi.blogspot.com/2013/09/cara-menyetel-celah-katup.html

http://dunia-otomotif-mobil.blogspot.com/2014/09/pengertian-fungsi-katup-valve-pada.html

http://belajar-otomotif-1.blogspot.com/2013/08/mekanik-katup-valve-mechanism.html

Tag : american airlinesbig seancall, bayuning, Desa Bayuning, Kab.Kuningan Jawa Barat, Kadugede, Pekan Olahraga antar Kampung, politik, PORKAM Desa Bayuning, seren taun