Perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub tentu saja memiliki tujuan pembelajaran yang ditargetkan tercapai. Berikut harapan yang kita canangkan mempelajari materi ini.
Setelah mempelajari buku ini diharapkan peserta didik memiliki kompetensi untuk melaksanakan pemeliharaan, perawatan atau servis berkala mesin kendaraan ringan, yang meliputi :
- Menjelaskan pengertian, tujuan, ruang lingkup dan pekerjaan yang dilakukan dalam pemeliharaan berkala mesin kendaraan ringan.
- Melaksanakan pemeliharaan berkala komponen-komponen utama pada engine dan mekanisme katup.
- Melaksanakan pemeliharaan berkala pada mekanisme katup.
- Mengangkat kendaraan dengan aman.
- Membersihkan kendaraan termasuk ruang mesin.
PERAWATAN SISTEM UTAMA ENGINE DAN MEKANISME KATUP
KATA KUNCI : Engine, Crankshaft, Camshaft, Piston, Gasket kepala silinder, Flywheel.
Perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub berperan untuk mempertahankan pengaturan pemasukan gas baru (campuran bahan bakar dan udara) secara optimal ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang. Untuk dapat hidup motor, harus ada pemasukan campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder serta membuangnya gas hasil pembakaran dan proses ini harus dapat dilakukan dengan cepat.
Untuk mengatur pemasukan dan pembuangan ini digunakan katup serta kelengkapan penggeraknya. Pengaturan masuknya campuran bahan bakar dan pembuangan gas hasil pembakaran dilakukan dengan cara membuka dan menutup ke dalam silinder.
A. Pengertian Perawatan Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Mekanisme katup pada mesin kendaraan berfungsi untuk mengatur pemasukan gas baru (campuran bahan bakar dan udara) secara optimal ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang. Mekanisme katup adalah sistem untuk menggerakkan katup baik secara manual maupun hidrolis, dan dalam jangka waktu tertentu mekanisme tersebut harus di standartkan lagi atau di setel ulang agar tenaga mesin bisa seperti semula.
Jenis-jenis mekanisme katup berdasarkan jenis penggeraknya adalah:
Pada sistem utama engine terdapat jenis-jenis mekanisme katup yang biasa digunakan. Mekanisme ini memiliki perbedaan tersendiri komponen-komponen sistemnya. Namun, pada intinya hanya pada penggeraknya, agar katup dapat membuka dan menutup sesuai keinginan.
1. OHV (Overhead Valve)
OHV yaitu katup berada di atas silinder block dan noken as atau camsaft berada di silinder block, jadi menggunakan batang pendorong atau yang sering disebut push rod dan juga valve lifter, seperti gambar di bawah ini.
 |
||
| Gambar 1.2 OHV (Over Head Valve) | – Sumber: HPM (Honda Prospec Motor) Modul |
2. OHC (Over Head Camshaft)
Pada tipe ini, camsaft langsung menggerakkan rocker arm tanpa push rod maupun valve lifter. Gambarnya seperti di bawah ini.
 |
||
| Gambar 1.3 OHC (Over Head Camshaft) | – Sumber: HPM (Honda Prospec Motor) Modul |
3. DOHC (Doubel Ove Head Camshaft) jenis mekanisme katup paling populer
Pada tipe ini sama dengan tipe OHC hanya saja ada 2 camsfat dan tentunya katupnya bertambah, sehingga pada tipe ini satu silinder menggunakan 4 katup sekaligus, yaitu 2 katup IN dan 2 katup EX.
 |
||
| Gambar 1.4 DOHC (Doubel Over Head Camshaft) | – Sumber: HPM (Honda Prospec Motor) Modul |
B. Cara Kerja Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Sebelumnya kita pernah membahas bagian-bagian mekanisme katup. Sekarang kita akan membahas bagaimana cara kerja mekanisme katup itu, langsung saja simak pembahasannya di bawah ini.
1. Cara Kerja Katup OHV
 |
||
| Gambar 1.5 Cara Kerja Katup OHV | – Sumber: HPM (Honda Prospec Motor) Modul |
- Saat poros engkol berputar, gigi sproket pada crankshaft akan memutar gigi sproket poros nok. Akibatnya poros nok ikut berputar selama poros engkol berputar.
- Putaran poros nok akan memutas cam atau tonjolan, ketika tonjolan tersebut menyentuh valve lifter maka valve lifter akan terangkat.
- Push rod akan menghubungkan gerakan valve lifter ke rocker arm.
- Akibatnya terjadi efek ayunan, ketika ujung rocker arm terangkat, maka ujung lainya aka menekan katup.
- Saat katup tertekan rocker arm, maka katup akan terbuka.
- Ketika tekanan dari rocker arm usai, pegas katup akan mengembalikan posisi katup ke semula.
 |
||
| Gambar 1.6 Cara Kerja Katup OHC | Sumber: HPM (Honda Prospec Motor) Modul |
2. Cara Kerja Katup OHC
- Pada katup OHC, juga prinsipnya sama ketika poros engkol berputar maka poros nok ikut berputar. Akan tetapi karena poros nok terletak di kepala silinder, maka diperlukan sebuah belt atau chain untuk menghubungkan putaran kedua poros.
- Saat poros nok berputar, maka tonjolan akan langsung menekan rocker arm. Ketika tonjolan tersebut berputar, maka pegas katup akan mengembalikan posisi valve ke semula.
- Pada beberapa tipe, biasanya OHC dilengkapi dengan rocker arm yang terletak di antara valve dan cam. Fungsinya sebagai pengatur celah katup dengan metode HLA (Hydraulic Lash Adjuster).
3. Cara Kerja Katup DOHC
Langkah pertama piston bergerak dari titik mati atas ke titik mati bawah, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistem pemasukan.
Selanjutnya piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas. Posisi katup masuk dan keluar tertutup mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi titik mati atas, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi pada mesin bensin berupa nyala busi dan gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar.
Hal itu mengakibatkan piston terdorong dari titik mati atas ke titik mati bawah. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga. Proses terakhir yaitu piston bergerak dari titik mati bawah dan titik mati atas, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan.
Perbedaan antara SOHC dan DOHC
Pada dasarnya, hal yang membedakan antara SOHC dan DOHC terletak pada jumlah overhead camshaft di dalamnya. SOHC atau Single Over Head Camshaft memiliki 1 overhead / noken as yang di dalamnya terdapat 2 klep (untuk masukan gas [intake] dan buangan gas [exhaust]). Sementara DOHC atau Double Over Head Camshaft memiliki 2 noken as yang masing-masing melayani 2 klep untuk intake dan exhaust di tiap nokennya.
 |
| Gambar 1.7 Perbedaan SOHC dan DOHC |
C. Pemeriksaan Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Saat mesin hidup komponen mekanisme katup yang jumlahnya banyak bergerak bergesekan dan mendapat gaya ke berbagai arah serta beban panas. Semakin lama komponen semakin aus pada sistem penekan katup dan pada daun katup dan dudukannya serta pengikat-pengikat menjadi kendor. Dengan demikian, katup menjadi berubah besar. Karena keausan-keausan tersebut tidak merata, celah katup berubah dan perlu distel, sekitar setiap 20.000 km kendaraan berjalan. Kondisi ini yang membuat perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub memerlukan perhatian. Contohnya celah katup berpengaruh terhadap unjuk kerja mesin, seperti berikut:
1. Celah terlalu besar
- Penggerak katup berisik (ada suara pukulan-pukulan logam)
- Bagian penggerak katup bisa patah (pukulan dan kejutan)
- Waktu pembukaan katup lebih sedikit dari waktu semestinya
- Tenaga mesin berkurang
2. Celah terlalu kecil
- Waktu pembukaan katup lebih lama dari waktu semestinya
- Gerak gunting juga lebih lama, kerugian gas baru yang keluar bersama gas buang besar. Akibatnya: putaran Idle kurang stabil (motor bergetar)
3. Tidak ada celah katup
- Katup tidak menutup dengan sempurna
- Ada kerugian gas baru yang keluar bersama gas buang, tenaga motor berkurang
- Pembakaran dapat merambat ke karburator
- Katup-katup dapat terbakar karena pemindahan panas pada daun katup tidak sempurna
 |
||
| Gambar 1.8 Celah Katup – | Sumber: Anonim Toyota Step 1 |
D. Memperbaiki Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup
Kemungkinan terparah perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub tidak cukup lagi. Sekedar penyetelan tidak berdampak signifikan untuk memaksimalkan kerja dari sistem utama engine dan mekanisme katup agar bekerja secara baik, Anda dapat melakukan pemeriksaan dan perawatan sistem utama engine dan mekanisme katup pada mobil dengan langkah kerja sebagai berikut:
- Cari besar celah katup di dalam buku data / manual! Besarnya celah katup pada mesin panas/ dingin biasanya tidak sama.
- Lepas tutup kepala silinder!
- Kencangkan baut-baut kepala silinder dengan kunci momen sesuai dengan urutan pengencangan yang benar seperti gambar! Data kekuatan pengencangan baut lihat di modul manual.
 |
||
| Gambar 1.9 Urutan Pengencangan Kepala Silinder | Sumber: Toyota Step 1 |
4. Kencangkan baut atau mur unit tuas penekan katup dengan kunci momen sesuai dengan urutan pengencangan yang benar seperti gambar!
5. Pengencangan jangan terlalu keras! Data kekuatan pengencangan baut lihat di buku manual.
 |
||
| Gambar 1.10 Urutan Pengencangan Baut/ Mur Unit Tuas Penekan | Sumber: Toyota Step 1 |
6. Putar motor searah dengan putarannya sampai tanda TMA tepat! Tanda TMA terletak pada puli motor (gambar) atau pada roda gaya.
 |
||
| Gambar 1.11 Penepatan Tanda TMA | Sumber: Anonim Toyota Step 1 |
7. Tentukan posisi saat akhir langkah kompresi pada silinder 1
Ketika tanda TMA tepat maka torak silinder 1 (silinder yang posisinya terjauh dari roda gaya) pada posisi TMA, namun terdapat 2 kemungkinan langkah/ proses yang terjadi, yaitu akhir langkah kompresi atau akhir langkah buang/awal langkah isap (katup overlaping).
Akhir langkah kompresi dapat diketahui dari adanya celah pada kedua katupnya, karena posisi kedua katup tertutup atau tidak ada penekanan pada komponen penekan katup. Sementara untuk akhir langkah buang atau awal langkah isap dapat diketahui dari adanya penekanan pada komponen penekan katup isap dan buang atau adanya pergerakan katup isap dan buang (overlaping) jika puli digerakkan bolak-balik pada daerah sekitar TMA.
a. Penyetelan Katup Motor 4 dan 6 Silinder
1) Motor 4 Silinder Sebaris
Jika silinder pertama pada saat akhir langkah kompresi, maka katup yang dapat disetel (X) adalah:
M =Katup masuk
B =Katup buang
X =Katup yang dapat distel
1 … 6 = Nomor urut silinder
 |
|
Gambar 1.12 Katup Motor 4 Silinder yang Dapat Disetel
Sumber: Anonim Toyota Step 1
|
2) Motor 6 silinder
Jika silinder keenam pada saat akhir langkah kompresi, maka katup yang dapat disetel (X) adalah:
 |
|
Gambar 1.13 Katup Yang Dapat Disetel Motor 6 Silinder
Sumber: Anonim Toyota Step 1
|
a) Penyetelan setengah dari jumlah katup yang belum distel dilakukan dengan cara yang sama, yaitu setelah puli motor diputar satu putaran lagi / tanda TMA tepat.
b) Pasang tutup kepala silinder!
c) Hidupkan motor dan kontrol dudukan/kebocoran paking tutup kepala silinder!
b. Cara Menyetel Katup Yang Benar
Fuler harus dapat didorong dan ditarik dengan agak rapat/ seret. Fuler yang tidak rata/ berombak dan tidak halus.
 |
|
Gambar 1.14 Cara Menyetel Katup yang Benar
Sumber: Anonim Toyota Step 1
|
c. Tempat Mengukur Celah Katup
Pengukuran celah katup pada penggerak katup yang menggunakan tuas ayun harus antara tuas dengan kam, bukan antara ujung tuas dengan ujung batang katup.
 |
|
Gambar 1.15 Tempat Mengukur Celah Katup
Sumber: Anonim Toyota Step 1
|
d. Penyetelan Katup dengan Plat Penyetel
Pada sistem ini, penyetelan plat penyetel dilaksanakan melalui mengganti plat penyetel dengan bermacam-macam ketebalan. Untuk menyetel celah katup, diperlukan satu set plat penyetel, mikrometer, dan alat khusus untuk menekan mangkok penumbuk katup.
 |
|
Gambar 1.16 Penyetelan Katup dengan Plat Penyetel
Sumber: Anonim Toyota Step 1
|
Cara menyetel
Untuk mencegah bercampurnya pelat penyetel dari sejumlah katup yang ada, stel katup satu persatu, seperti berikut:
1) Ukurlah besar celah katup yang ada (A) dan catat!
2) Catatlah kesalahan celah (C), yaitu perbedaan ukuran celah antara besar celah yang seharusnya (B) dan besar celah yang telah diukur!
Kesalahan celah ini ( C = B – A ) digunakan untuk menentukan pelat penyetel dengan tebal yang tepat (D).
3) Tekan mangkok penumbuk dengan alat khusus!
4) Keluarkan plat penyetel dengan tang khusus atau obeng!
 |
| Gambar 1.17 Cara Menyetel Katup dengan Plat Penyetel |
5) Ukurlah tebal plat yang telah dilepas (E) dengan mikrometer, kemudian masukkan ke kotak set yang sesuai dengan ketebalannya!
6) Cari plat penyetel yang tebalnya sesuai (D) untuk menghasilkan celah katup yang benar, yaitu D = E + C!
7) Kontrol ketebalan plat baru dengan mikrometer!
8) Pasang plat penyetel yang baru pada mangkok!
9) Kontrol celah katup kembali!
LEMBAR PRAKTIKUM
Pemeriksaan/menyetel valve sebagai bagian penting dari perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub.
-
Alat dan bahan:
- Unit kendaraan kondisi hidup
- Kunci ring pas 12, 13, 19, 21
- Kunci T 12
- Fuller gauge
- Obeng
- Kain lap/ majun
-
Keselamatan kerja: Hal-hal yang perlu diperhatikan agar tidak terjadi kecelakaan kerja selama melakukan ini antara lain:
- Memakai pakaian kerja dengan lengkap dan benar.
- Bersihkan tempat kerja dari kotoran yang mengganggu!
- Tempatkan alat-alat dan bahan di tempat yang mudah dijangkau dana man untuk mendapatkan ruang kerja yang ideal!
- Gunakan alat sesuai dengan fungsinya!
- Bekerjalah dengan teliti, hati-hati, dan penuh konsentrasi!
- Ikuti petunjuk pengerjaan /langkah kerja, bila ada kesulitan tanyakan pada guru pembimbing!
-
Langkah kerja:
- Persiapkan alat dan bahan yang akan digunakan!
- Siapkan lokasi kerja agar lebih mudah dalam pengerjaan!
- Menyiapkan unit kendaraan diesel
- Tempatkan kendaraan pada tempat yang aman!
- Hidupkan kendaraan selama ± 3 menit untuk pemanasan, apabila perlu!
- Buka cover silinder head!
- Cek kerenggangan valve dengan menggunakan fuller gauge!
- Kendorkan valve dengan kunci ring 12 dan 13!
- Topkan pada posisi top 1 atau top 4 dengan memutar baud pulley dengan kunci 19/21!
- Stel sesuai dengan ukuran standar!
- Pasang kembali tutup cover silinder head !
- Selesai.
Lembar pemeriksaan pada proses perawatan sistem utama engine dan mekanisme katub.
|
No. |
Item kegiatan |
Hasil Pmeriksaan |
Keterangan |
||
|
1 |
|
Memeriksa kerenggangan valve |
|
||
|
2 |
|
Memeriksa mur valve |
|
||
|
3 |
|
Memeriksa seal valve |
|
||
|
dst |
|
|
|
||
CAKRAWALA
“VVTS (Variable Valve Timing System)” Tahukah kalian kalau mekanisme katup atau VVTS (Variable Valve Timing System) pada tiap mesin kendaraan kadang itu cukup memusingkan!!!
Ada yang tau?
Satu tujuan tapi berbeda solusi, itulah realita VVTS dan setiap pabrikan membuat nama VVTS ini sendiri-sendiri. Contohnya Honda dengan VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) dan i-VTEC (Intelligent-VTEC), Toyota dengan VVTi (Variable Valve Timing with Intelligent) dan Dual VVTi serta VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift Intelligent).
Jadi, Sebenarnya VVTS itu sederhana meskipun nama dari masing-masing pabrikan mobil berbeda. Akan tetapi, semuanya memiliki tujuan yang sama yaitu mendapatkan tenaga yang baik, tanpa mengorbankan konsumsi bahan bakar.
JELAJAH INTERNET
Untuk menambah wawasan lebih jauh mengenai sistem utama engine dan mekanisme katup, kalian dapat mempelajari secara mandiri di internet. Salah satu link youtube yang dapat kalian kunjungi untuk menambah wawasan dan pemahaman kalian tentang sistem utama engine dan mekanisme katup adalah sebagai berikut: https://www.youtube.com/watch?v=rwD9IIwU9QQ (Media Pembelajaran Komponen Sistem Utama Engine dan Mekanisme Katup)
RANGKUMAN
- Mekanisme katup pada mesin kendaraan berfungsi untuk mengatur pemasukan gas baru (campuran bahan bakar dan udara) secara optimal ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang.
- Mekanisme katup terdiri atas mekanisme katup dengan kam yang berada di bawah, di blok mesin yaitu jenis SOHC atau OHC, dan mekanisme katup dengan kam yang berada di atas, di kepala silinder yaitu OHC atau DOHC.
TUGAS MANDIRI
- Carilah buku manual book minimal 3 untuk kendaraan dengan merek yang berbeda. Kemudian kerjakan tugas yang terkait dengan perawatan berkala mekanisme katup berikut;
- Rangkumlah hal pokok apa saja yang dibahas dari masing-masing buku manual tersebut!
- Tulislah pekerjaan apa saja yang dilakukan dan kapan / waktu perawatan berkala mesin dari masing-masing buku manual tersebut!
- Jelaskan Standar Operasional Prosedur (SOP)!
PENILAIAN AKHIR BAB
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas!
1. Bagaimana cara untuk mengubah posisi top satu menjadi top empat pada waktu penyetelan?
2. Apa yang dimaksud dengan top satu pada saat penyetelan katup?
3. Apa yang dimaksud celah katup?
4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Titik Mati Atas (TMA) dan Titik Mati Bawah (TMB)!
5. Jelaskan arti firing order 1-3-4-2!
REFLEKSI
Setelah mempelajari sistem utama engine dan mekanisme katup ini, Anda tentu menjadi paham tentang pengertian, cara kerja, pemeriksaan, dan perbaikan sistem utama engine dan mekanisme katup. Dari semua materi yang sudah dijelaskan di bab ini, mana yang menurut Anda paling sulit dipahami? Coba Anda diskusikan dengan teman maupun guru Anda, karena konsep dasar ini akan menjadi pondasi dari materi-materi perawatan dan perbaikan mesin otomotif.
