BAB II DASAR TEORI
D. Mekanisme Camshaft SOHC
Overhead Camshaft (OHC) adalah konfigurasi penempatan deretan katup pada poros kem di dalam kepala silinder, dan letaknya berada di atas ruang pembakaran, dan bekerja menggerakan katup secara langsung sebagai ganti penggunaan batang penekan seperti pada sistem Overhead Valve ( OHV) (Gambar 2.23). Ketika dibandingkan langsung dengan sistem OHV dengan jumlah katup yang sama, maka komponen dari sistem OHC lebih sedikit. Secara keseluruhan akan mempunyai massa yang lebih kecil, meskipun struktur yang mendukung sistem bisa menjadi lebih rumit. Kebanyakan pabrikan mesin dengan mudah menerima kompleksitas yang ada dalam perdagangan untuk pencapaian mesin yang lebih baik dan perencanaan fleksibel yang lebih baik. Sistem OHC dapat bekerja menggunakan metode yang sama seperti sistem OHV. Metode ini termasuk penggunaan sabuk, rantai, atau gigi persneling.
Gambar 2.23 Mekanisme camshaft OHC (sumber: http://www.samarins.com)
Banyak mesin OHC (Overhead Camshaft) saat ini mempergunakan multiple valves untuk meningkatkan efisiensi dan tenaga. Dalam mempertimbangkan
perancangan poros cam pada mesin OHC ada kaitan eratnya dengan mesin untuk mencapai kecepatan yang tinggi. Ada dua sistem Overhead Camshaft :
• Single overhead camshaft (SOHC) • Double overhead camshafts (DOHC)
Pada mobil jaman sekarang telah menggunakan mekanisme SOHC (Single Over Head Camshaft) sebagai pengatur pergerakan katupnya, tetapi ada juga yang menggunakan mekanisme DOHC (Double Over Head Camshaft). Jadi dapat diketahui pada umumnya cara kerja dari kedua model camshaft ini sama, yaitu untuk mengatur pembukaan dan penutupan katup-katupnya, hanya saja perbedaannya terdapat pada jumlah Camshaft nya yang berbeda. Pada mekanisme SOHC menggunakan Camshaft Tunggal (Single Camshaft), sedangkan mekanisme DOHC menggunakan Camshaft ganda (Double Camshaft).
Single Overhead Camshaft (SOHC)
SOHC disebut juga sistem camshaft tunggal adalah suatu desain penempatan satu poros cam dalam kepala silinder. Dalam hal ini berarti setiap mesin memiliki satu poros cam pada kepala silindernya. Sama halnya tipe mesin jenis V di dalamnya terdapat dua camshafts tetapi tetap satu camshaft untuk setiap silinder yang sejajar. SOHC dirancang agar mesin menjadi lebih efisien. Hal ini menjadikan mesin berkecepatan lebih tinggi, karena SOHC dapat meningkatkan tenaga mesin yang disalurkan melalui torsi. Desain SOHC mengurangi kompleksitas dibandingkan sistem cam in block lainnya.
Gambar 2.24 Sistem SOHC (sumber: http://www.samarins.com)
Pada mesin dengan sistem SOHC camshaft terletak di dalam kepala silinder dan katup dioperasikan oleh rocker arms secara langsung atau melalui lifters (gambar 2.24 ).
Keuntungan SOHC antara lain :
pada katup pengoperasiannya hampir secara langsung oleh camshaft
mudah untuk mencapai timing sempurna pada rpm tinggi.
Double Overhead Camshaft (DOHC)
DOHC juga disebut sistem cam ganda merupakan sistem penempatan dua poros cam pada kepala silinder. Masing-masing poros memisahkan kerja katup-katup hisap dan katup-katup buang. Poros cam satu menggerakkan katup-katup hisap dan poros cam dua menggerakkan katup-katup buang (gambar 2.25). Sistem jenis ini saat ini mulai dipergunakan pada kendaraan bermotor khususnya roda empat atau mobil.
Hal ini dikarenakan memungkin untuk penggunaan 4 katup untuk setiap silinder. Mesin dengan sistem DOHC dapat menghasilkan daya yang lebih besar dengan volume silinder lebih kecil. Pada mekanisme sistem DOHC digunakan Camshaft ganda (Double Camshaft). Karena perbedaan ini maka jumlah katupnya pun juga berbeda. Daya mesin yang dihasilkan dari mesin yang menggunakan mekanisme DOHC ini semakin besar, begitu juga dengan efisiensi volumetrisnya akan meningkat bila dibandingkan dengan mesin yang menggunakan mekanisme SOHC. Hal ini terjadi karena semakin banyak campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke ruang bakar dikarenakan luasan permukaan dari saluran masuknya (Intake) besar dan saluran keluarnya (Exhaust) pun juga besar.
Gambar 2.25 Sistem DOHC (sumber: http://www.samarins.com)
Efisiensi tinggi, memungkinkan untuk menggunakan jumlah katup yang lebih banyak untuk setiap silinder
Lebih presisi dibanding sistem SOHC. Kerugian :
Disain mesin menjadi lebih mahal dan lebih rumit.
Gambar 2.26 Kepala Silinder DOHC (sumber: http://www.samarins.com)
Gambar 2.26 memperlihatkan sebuah kepala silinder yang diiris separuh. Ditunjukkan pula dua bagian atas poros cam. Setiap satu poros tersebut masing-masing menggerakkan dua katup untuk setiap silinder ( Gambar 2.27 ).
Mekanisme kerja sistem DOHC terdiri dari dua buah Camshaft sehingga dibutuhkan Camshaft timing Chain (Gambar 2.28) yang dipasangkan pada Timing Chain Sprocket. Agar kedua Camshaft dapat bergerak sesuai dengan aturannya, salah satu dari ujung dari Camshaft (Exhaust Camshaft) dihubungkan dengan Timing Belt yang berhubungan langsung dengan poros engkol(Crankshaft) melalui Camshaft Sprocket.
Pada mekanisme kerja sistem SOHC yang membutuhkan Camshaft Timing Chain karena Camshaft nya hanya satu dan langsung dihubungkan dengan Timing
Belt melalui Camshaft Sprocket yang selanjutnya gerakan putaran dari Camshaft tersebut searah dengan putaran poros engkol untuk menggerakkan katup-katupnya.
Gambar 2.28Camshaft Timing Chain
(Sumber: Pedoman Reparasi 2001, PT.Hyundai Mobil Indonesia, Hal. EMA 31)
2.3.9. Katup (Valve)
Katup dipasang di kepala silinder, terdiri dari katup hisap dan katup buang. Katup hisap adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran hisap untuk memasukkan campuran bahan bakar dengan udara ke dalam silinder motor. Katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran pembuangan untuk membuang gas hasil pembakaran dari dalam silinder motor.
Setiap silinder minimal memiliki satu katup hisap dan satu katup buang. Namun demikian saat ini sudah banyak mobil-mobil baru yang menggunakan empat buah katup di tiap silindernya. Multi katup biasanya terdapat pada motor yang menggunakan mekanisme DOHC walaupun juga ada yang masih menggunakan SOHC. Tetapi ada juga yang menggunakan tiga buah katup di tiap silindernya yang biasanya terdapat pada motor dengan mekanisme SOHC. Bahkan ada juga yang
menggunakan 5 katup per silindernya, yaitu 3 katup isap dan 2 katup buang. Tujuannya adalah untuk mempertinggi efisiensi volumetrisnya, sehingga pemanfaatan bahan bakar lebih efektif dan daya yang dihasilkan pun menjadi lebih besar untuk motor yang ukuran silindernya sama.
Katup hisap dibuat lebih besar dari katup buang, hal ini disebabkan oleh perbedaan tekanan antara gas yang masuk kedalam silinder dan gas yang keluar dari dalam silinder. Katup hisap hanya mengandalkan pada perbedaan tekanan antara tekanan udara luar dengan penurunan tekanan udara di dalam silinder yang diakibatkan oleh hisapan piston. Pada katup buang, gas hasil pembakaran akan keluar dari silinder dengan tekanan sisa hasil pembakaran sehingga cukup kuat untuk mendorong gas bekas pembakaran tersebut keluar dari dalam silinder.
Gambar 2.29 Bentuk Katup (Valve Design) (Sumber: Suyanto , W, 1989, hal.87)