Diagram pembukaan katup (Valve timing diagram) dan Overlapping Katup

Diagram pembukaan katup (Valve timing diagram) dan Overlapping Katup – Mekanisme katup pada kendaraan memiliki fungsi yang penting dalam proses pembangkitan energi di dalam suatu mesin pembakaran dalam (Internal Combustion engine). Proses pembangkitan energy ini bisa terjadi jika di dalam ruang silinder terdapat reaksi kimia antara unsur-unsur karbon pada (bahan bakar) dengan oksigen atau yang biasa kita sebut sebagai "reaksi pembakaran" (Combustion).

Jadi pada dasarnya energy yang dihasilkan oleh kendaraan dihasilkan oleh mesin melalui proses pembakaran dan kemudian perpindahan energinya ditransmisikan sampai ke roda.

Karenanya ketika mobil ataupun sepeda motor yang kalian pakai kehabisan bensin, maka kendaraan kalian tidak bias dihidupkan, yaa jawaban nya karena jika tidak ada bahan bakar, reaksi pembakaran di dalam silinder tidak akan terjadi, yang pada akhirnya mesin tidak bisa dihidupkan.

Nah, lalu apa hubungan nya dengan mekanisme katup?

Pada mesin 4 tak, untuk membuat campuran udara dan bahan bakar bisa masuk ke dalam silinder dan gas sisa pembakaran bisa keluar dari dalam silinder maka digunakan mekanisme katup dalam mendukung kerja dari mesin.

Adanya mekanisme katup membuat sistem yang ada di dalam silinder dapat menjadi sistem tertutup. Namun mekanisme ini juga membuat sejumlah udara dan bahan bakar bisa masuk ke dalam silinder sesuai dengan timing yang ditentukan.

Fungsi Katup

Katup (valve) berfungsi untuk membuka dan menutup saluran hisap (katup in) dan saluran buang (katup ex).

Mekanisme katup di dalam siklus kerja motor 4 tak

Katup bekerja bersama dengan mekanisme gerak piston dalam siklus kerja motor 4 langkah.

Langkah 1. (Isap)
Piston bergerak dari TMA ke TMB, pada langkah ini katup IN terbuka dan katup EX tertutup.

Langkah 2. (Kompresi)

Piston bergerak dari TMB ke TMA, pada langkah ini katup IN tertutup dan katup EX tertutup.

Langkah 3. (Usaha)
Piston bergerak dari TMA ke TMB, pada langkah ini katup IN tertutup dan katup EX tertutup.

Langkah 4. (Buang)
Piston bergerak dari TMB ke TMA, pada langkah ini katup IN tertutup dan katup EX terbuka.

Diagram pembukaan katup (Valve timing diagram) dan Overlapping Katup

Keempat siklus kerja tersebut akan terjadi berulang-ulang pada saat mesin hidup. Kerja dari katup ini dipengaruhi oleh camshaft. Katup akan membuka ketika camshaft menekan dan katup akan menutup ketika camshaft tidak menekan.

Waktu pembukaan katup (valve timing)

Waktu pembukaan katup (valve timing) akan mempengaruhi kinerja dari mesin, waktu pembukaan katup dipengaruhi dari konstruksi tonjolan pada poros nok (cam lobe)

Semakin lebar diameter tonjolan poros nok maka akan semakin lama waktu pembukaan katup dan sebaliknya semakin kecil diameter tonjolan nok maka semakin cepat waktu bukaan katup.

Pada dasarnya katup hisap dan katup buang membuka dan menutup tidak benar-benar pada saat piston berada di “0” derajat saat TMA atau TMB, namun kedua katup ini akan dibuat membuka lebih awal beberapa derajat dan akan menutup lebih akhir setelah beberapa derajat.

Pembukaan awalan dan penutupan susulan

Pembukaan katup yang lebih awal dinamakan dengan pembukaan awal, sedangkan penutupan lebih akhir ini disebut dengan penutupan susulan.

Kenapa ada pembukaan awalan dan penutupan susulan?

Tujuan adanya pembukaan awal dan penutupan susulan ini adalah untuk meningkatkan efisiensi volumetrik campuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder (saat langkah hisap) dan agar gas buang (saat langkah buang) benar-benar seluruhnya dapat keluar dari ruang bakar.

Adanya pembukaan awal dan penutupan susulan pada kedua katup in dan ex ini maka akan terjadi overlapping.

Apa itu Overlapping katup?

Overlapping merupakan kondisi dimana katup in dan katup ex pembuka bersamaan. Overlapping bertujuan untuk pembilasan ruang bakar, gas baru yang masuk ke dalam ruang bakar akan membantu untuk mendorong keluar gas hasil pembakaran sehingga ruang bakar diharapkan benar-benar bersih.

Untuk lebih jelasnya tentang diagram bukaan katup dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Diagram pembukaan katup (Valve timing diagram) dan Overlapping Katup

Diagram di atas memperlihatkan diagram pembukaan katup (Valve timing diagram) dan overlapping katup, kapan katup in membuka dan menutup, serta kapan katup ex membuka dan menutup. Selain itu, diagram di atas juga memperlihatkan kapan terjadinya overlapping.

Saat kerja katup (valve timing) adalah saat katup-katup membuka dan menutup. Secara teoritis katup masuk membuka pada saat torak di TMB dan menutup pada saat torak mencapai TMA. Untuk katup buang membuka saat torak di TMB dan menutup setelah torak mencapai TMA.

Namun kenyataannya katup-katup membuka dan menutup sebelum dan sesudah TMA. Katup masuk mulai membuka sebelum torak mencapai TMA dan menutup setelah torak melewati TMB. Untuk katup buang membuka sebelum torak mencapai TMB dan menutup setelah torak melewati TMA. Hal tersebut dimaksudkan agar campuran dan udara yang masuk sebanyak-banyaknya dan gas buang yang keluar juga sebanyak mungkin.

Itulah sekilas pembahasan mengenai Diagram pembukaan katup (Valve timing diagram) dan Overlapping Katup, untuk informasi lain seputar mekanisme katup bisa dilihat pada artikel lain di ilmuvokasi.com