mekanisme katup

1. 1 | DIKTAT MOTOR BENSIN
BAB IV
MEKANISME KATUP
4.1 FUNGSI KATUP
Katup berfungsi untuk :
1. Mengatur pemasukan gas baru ke dalam silinder.
2. Mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang.

2. 2 | DIKTAT MOTOR BENSIN
(Gambar 4.1.Mekanisme Katup)
4.2 MACAM - MACAM PENGGERAK (MEKANISME) KATUP
Penggerak katup / mekanisme katup dapat dibagi menjadi beberapa macam yaitu:
4.2.1 Penggerak Katup (Mekanisme Katup) Dengan Poros Cam Di Bawah
1. Katup di Samping (side valve)
a) Poros cam terletak di bawah.
b) Posisi katupnya berdiri.
c) Katup berada di samping blok silinder.
Kenutungan konstruksi ini :
1. Tidak berisik .
2. Konstruksi sederhana.
3. Tinggi motor bisa dibuat rendah.
Kerugiannya :
1. Bentuk ruang bakar tidak menguntungkan (luas permukaan terlalu besar).
2. Penyetelan katup sulit.
3. Jika melepas lifter, terlebih dahulu harus melepas poros cam.
4. Ada hambatan gravitasi saat gas masuk keruang bakar.

3. 3 | DIKTAT MOTOR BENSIN
2. Katup di kepala (over head valve)
a) Katupnya menggantung.
b) Poros cam terletak di bawah.
c) Katupnya dikepala silinder.
Keuntungan : bentuk ruang bakar lebih baik.
Kerugian dari konstruksi ini :
1. Bagian - bagian yang bergerak besar atau besar terjadi kerugian tenaga
2. Tidak cocok untuk putaran tinggi.
4.2.2 Mekanisme Katup Dengan Poros Cam Diatas
1. Satu Poros Cam di kepala (Single Over Head Cam / SOHC)
(Gambar 4.2. SOHC Valve)
Sistem SOHC banyak digunakan pada Mercedes dan Nissan dimana pada sistem
ini cam shaf berada di silinder head,
Keuntungan:
1. Sedikit bagian - bagian yang bergerak sehingga hambatannya kecil.
2. Baik untuk motor putaran tinggi.
Kerugian : Kontruksi motor atau mesin menjadi lebih tinggi.
2. Dua Poros Cam di Kepala atau Twin Cam atau Double Over Head Cam (DOHC).
(Gambar 4.3. DOHC Valve)

4. 4 | DIKTAT MOTOR BENSIN
Konstruksinya : Cam langsung menggerakan mangkok penumbuk tanpa melalui tuas
ungkit atau tuas ayun.
Keuntungan :
a) Bentuk ruang bakar baik.
b) Susunan katup menguntungkan.
c) Hambatan paling kecil.
d) Suara tidak berisik.
Kerugian :
a) Kontuksinya mahal.
b) Penyetelan celah katup sulit (perlu alat khusus).
4.3 KONSTRUKSI DAN SYARAT – SYARAT KATUP
Katup berfungsi untuk menutup dan membuka saluran hisap dan saluran buang pada saat
yang tepat sesuai dengan proses kerja mesin.
(Gambar 4.4 Katup)
Adapun kontruksi dan syarat-syarat katup :
a) Valve face di buat miring 45 dengan maksud agar bisa berhimpitan dengan baik pada
dudukannya dan bisa menghindari terjadinya kebocoran gas pada saat kompresi maupun usaha.
b) Daun katup hisap memiliki diameter lebih besar dibandingkan dengan daun katup buang dengan
maksud agar efisiensi pengisian lebih baik dan kecepatan aliran gas buang lebih cepat.
c) Bahan katup buang lebih kuat dari pada katup hisap dan memiliki margin yang lebih tebal
dengan maksud agar katup tidak berpijar yang nantinya bisa menimbulkan “preignation” dan
knocking.

5. 5 | DIKTAT MOTOR BENSIN
d) Daun katup harus tahan terhadap temperatur yang tinggi. Untuk katup hisap kurang lebih
250C275C (dilalui gas dingin). Untuk katup buang kurang lebih 700C760C (dilalui gas
panas).
e) Untuk mesin dengan kompresi tinggi dilengkapi dengan bahan pendingin pada batang katupnya
(metal sodium atau senyawa garam). Metal sodium mencair pada suhu 97,5C dan mendidih
pada suhu 880C. Senyawa garam mencair pada suhu 130C.
4.3.1 Gangguan-Gangguan Pada Katup
Gangguanyang sering terjadi pada katup yaitu :
a) Batang katup bengkok.
b) Bibir katup terbakar.
c) Valve facenya haus.
d) Margin katup terlalu tipis.
Pada saat mesin panas suara ketukan di katup keras, disebabkan adanya pemuaian pada daun
katup dan dudukannya (kearah dalam atau menyempit) yang juga disertai dengan pemuaian
batang katup (memanjang kebawah) sehingga jarak antara ujung atas batang katup dengan roker
arm semakin jauh
4.4 DUDUKAN KATUP
(Gambar 4.5. Dudukan Katup)
4.4.1 Fungsi Dudukan Katup
Fungsinya : Sebagai tempat duduk kepala katup sehingga tidak terjadi kebocoran kompresi
maupun usaha.

6. 6 | DIKTAT MOTOR BENSIN
4.4.2 Konstruksi Dan Syarat Dudukan Katup :
a) Bahan dudukan katup lebih kuat dari blok silinder tetapi angka pemuaiannya harus
sama.
b) Gangguan pada dudukan katup yaitu terjadinya keausan pada dudukannya sehingga
himpitan dengan daun katup tidak rapat.
Cara mengatasinya dengan penggerindaan atau skur dudukan katup.
4.5 PENGHANTAR KATUP
(Gambar 4.6. Penghantar Katup)
4.5.1 Kontruksi Dan Gangguan-Gangguan Pada Penghantar Katup
Konstruksi dan gangguan :
a) Penghantar katup ada yang langsung dicor bersama blok silinder untuk katup disamping
kepala silinder untuk katup di kepala.
b) Penghantar katup ada yang terpisah sehingga penggantianya lebih mudah dan murah.
c) Gangguan pada penghantar katup yaitu terjadinya clearance (celah) yang besar
melewati limit sehingga gerakan naik turun katup akan goyang dan tidak terjadi
penutupan yang rapat pada valve face-nya.
d) Gangguan kebocoran pada seal katup sehingga oli masuk ke dalam ruang.

7. 7 | DIKTAT MOTOR BENSIN
4.6 PEGAS KATUP
(Gambar 4.7. Pegas Katup)
4.6.1 Fungsi Pegas Katup
Fungsinya pegas katup untuk mengembalikan katup pada posisi menutup kembali dan
membuat penutupan yang rapat pada kedudukannya.
4.6.2 Konstruksi dan Syarat - Syarat Pegas Katup
Adapun kontruksi dan syarat - syarat pegas katup yaitu :
a) Konstanta pegas atau tegangan pegas harus memberikan kecepatan membuka dan
menutup katup sesuai dengan kecepatan putaran poros engkol.
b) Tinggi pegas katup antara silinder satu dengan silinder yang lain harus sama.
c) Pada mesin dengan kecepatan tinggi dilengkapi dengan 2 buah pegas katup (double
spring).
Tujuan dari penambahan pegas pada mesin dengan kecepatan tinggi yaitu :
a) Menambah konstanta pegas.
b) Untuk menghindari gerakan katup goyang atau membuat gerakan katup seimbang yang
nantinya bisa mengurangi keausan batang katup (tegangan pegas standard : 10mm atau
1cm³).
4.7 PENYETELAN KATUP
4.7.1 Tujuan Penyetelan Katup
a) Mengatur besar dan kecilnya atau lama singkatnya pembukaan katup, sehingga didapat
efisiensi yang maksimal untuk katup hisap dan pembuangan yang maksimal untuk
katup buang.
b) Mencegah membukanya katup secara berlebihan pada mekanismenya.
c) Mencegah terjadinya suara tumbukan yang keras antara batang katup roker arm.

8. 8 | DIKTAT MOTOR BENSIN
4.7.2 Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan Sebelum Menyetel Katup
1. Memastikan tidak terjadi kebocoran antara daun katup dengan dudukan katup.
2. Memastikan urutan pengapian dari mesin yang akan disetel celah katupnya (Firing Order
atau FO).
3. Memastikan celah katup sesuai dengan spesifikasi dari mesin tersebut baik untuk katup
hisap maupun katup buang. Secara umum celah katup hisap berbeda dengan katup
buang, untuk motor bensin, sedangkan untuk motor diesel kebanyakan sama.
4.7.3 Cara Menyetel Katup
Cara penyetelan katup dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu :
a) Menyetel secara cepat(Khusus untuk mesin 4 dan6 silinder)
b) Menyetel secara lambat (khusus untuk semua mesin)
 Langkah-Langkah Penyetelan Katup Secara Cepat
a. Putar poros engkol sampai didapat top kompresi silinder dengan ciri-ciri :
1. Torak tepat berada pada TMA.
2. Kedua katup dalam keadaan bebas atau tidak tertekan oleh nok pada lifternya.
b. Menentukan katup - katup yang bisa di setel pada top satu dan top lainnya sehingga
tidak terjadi kesalahan penyetelan.
c. Lakukan penyetelan dengan memasang fuller gauge pada ujung batang katup dengan
baut penyetelnya atau roker arm-nya kemudian kendorkan dulu mur pengunci dengan
kunci ring, kencangkan atau kendorkan baut penyetel dengan obeng sampai
didapatkan celah yang di inginkan. Pertahankan baut penyetel dengan obeng
kemudian kencangkan mur pengunci sehingga celah katup tidak berubah.
 Langkah-Langkah Penyetelan Katup Secara Lambat
Penyetelan dilakukan untuk tiap - tiap silinder dengan mencari Top kompresi dari masing-
masing silinder tersebut. Untuk 4 silinder dari top silinder 1 menuju ke top silinder berikutnya
sesuai dengan FO diputar 180º engkol. Untuk 6 silinder dari top silinder 1 diputar ke top silinder
berikutnya sesuai FO setiap 120º engkol.

9. 9 | DIKTAT MOTOR BENSIN
 Menentukan Katup Yang Bisa Di Setel
Pada mesin 4 silinder dengan FO: 1- 3- 4- 2
Sil. No 0º 180º 360º 540º
1 Kompresi Usaha Buang Isap
2 Usaha Buang Isap Kompresi
3 Isap Kompresi Usaha Buang
4 Buang Isap Kompresi Usaha
TOP 1 TOP 4
Sil. No Katup EX Katup IN Sil. No Katup EX Katup IN
1 Ø Ø 1 - -
2 - Ø 2 Ø -
3 Ø - 3 - Ø
4 - - 4 Ø Ø
Pada mesin 6 silinder dengan FO: 1,5,3,6,2,4
TOP 1 TOP 6
Sil. No Katup EX Katup IN Sil. No Katup EX Katup IN
1 Ø Ø 1 - -
2 - Ø 2 Ø -
3 Ø - 3 - Ø
4 - Ø 4 Ø -
5 Ø - 5 - Ø
6 - - 6 Ø Ø

10. 10 | DIKTAT MOTOR BENSIN
4.7 MASA KERJA KATUP
Masa kerja katup merupakan lamanya katup masuk dan buang membuka dan menutup.
Katup hisap mulai membuka sebelum titik mati atas dan menutup setelah titik mati bawah. Katup
buang mulai membuka sebelum titik mati bawah (TMB) dan menutup setelah titik mati atas.
(Gambar 4.8. Valve Timing Diagram)
Keadaan dimana katup isap dan katup buang sama-sama terbuka dikenal dengan istilah
“over Laping”.
Over Laping bertujuan untuk :
a. Membuat proses pembilasan gas bekas yang lebih sempurna di dalam ruang bakar
b. Untuk memperbanyak kemungkinan masuknya gas baru ke dalam ruang bakar.
Misalnya Mesin dengan 4000 Rpm. Maka satu putarannya memerlukan waktu 1 menit /4000
put = 60 detik / 4000 = 0,015 detik. Sehingga untuk sudut sebesar masa kerja katup isap ( = 238º )
di peroleh waktu sebesar = 238º/360 x 0,015 = 0,01 detik.
Derajat pembukaan katup tergantung dari kebutuhan dan jenis mesinnya. Misalnya untuk
mesin-mesin berkecepatan rendah, derajat pembukaan katup dibuat lebih sedikit dari mesin-mesin
kecepatan tinggi. Demikian halnya pada Over laping. Masa kerja katup ini diatur oleh bentuk dari

11. 11 | DIKTAT MOTOR BENSIN
bubungan atau cam dimana untuk masa kerja katup yang singkat bentuk bubungannya lancip.
Sedangkan untuk masa kerja katup yang lama atau panjang, bentuk dari bubungannya tumpul.
4.8 PENGANGKAT KATUP (LIFTER)
Pengangkat katup berfungsi untuk membuka katup dengan cara memindahkan gerakan dari
cam (rotasi) menjadi gerakan translasi. Pada saat perpindahan gerakan akan terdapat gesekan yang
besar pada permukaan cam maupun lifternya.
(Gambar 4.9. Pegangkat Katup)
Untuk memperkecil keausan tersebut di tempuh dengan dua cara yaitu :
1 Membuat offset antara garis sumbu pengangkat katup dengan garis bagi dari tebal bubungan
dan membuat sudut pada bubungan sehingga bubungan agak sedikit berbentuk konus. Hal ini
dimaksudkan agar pada saat bubungan berputar pengangkat katup akan berputar juga sehingga
gesekan yang terjadi akan kecil.
2 Membuat roda pada pengangkat katup sehingga pada saat bubungan berputar roda juga akan
berputar dan dapat mengurangi gesekan.
Pada mesin dengan katup di samping lifternya dilengkapi dengan baut penyetel celah
katup, ada juga mesin yang dilengkapi dengan lifter hidrolis dimana pada masin ini tidak
perlu dilakukan penyetelan. Lifter hidrolis akan memberikan jarak antara batang katup

12. 12 | DIKTAT MOTOR BENSIN
dengan roker arm mendekati nol secara otomatis. Lifter hidrolis dikenal dengan istilah
Hydraulic Lash Adjuster.
4.9.1 Cara kerja Lifter Hydrolish:
Pada saat mesin hidup, oli dari system pelumasan akan masuk kedalam ruangan plunger,
selanjutnya menekan check valve kebawah mengisi ruangan di bawah plunger. Oli yang bergerak
naik melalui push rod Melumasi bagian roker arm maupun batang katup.
Pada saat nok belum menekan, celah katup mendekati nol. Pada saat nok menekan, body
lifter akan bergerak naik sehingga saluran plunger akan tertutup, dan bergeraknya body ke atas,
akan mempengaruhi check valve berada pada posisi menutup, sehingga oli yang berada didalam
ruangan plunger terjebak, tidak bisa turun dan tidak bisa naik kelubang push rod. Oli yang terjebak
atau termampatkan bersama-sama dengan rumah plunger atau body lifter bergerak naik mendorong
push rod selanjutnya membuka katup.
Pada saat rumah plunger naik dan check valve dalam keadaan menutup, ruangan dibawah
plunger semakin mengecil, oli dimungkinkan keluar lewat celah plunger dengan rumahnya
kemudian pada saat nok tidak menekan dengan adanya pegas katup, push rod akan bergerak turun
menekan tapet. Pada saat ini rumah plunger akan terdorong ke bawah dan chek valve akan terbuka.
Saluran yang menuju ke dalam plunger melalui rumah plunger akan terbuka, oli kembali dapat
mengisi ruangan di dalam plunger. Demikian proses kembali ke semula.
 Keuntungan Lifter Hidrolis
o Tidak diperlukan penyetelan celah katup.
o Karena celah katup mendekati nol,suara berisik dapat dikurangi.
 Kelemahanya:
o Kebersihan dari minyak pelumas harus betul-betul bersih.
o Kerja pompa pelumas harus Normal.
4.10 RUMUS PENYETELAN KATUP DOHC
Untuk penyetelan katup tipe DOHC diperlukan cara penyetelan khusus karena
katup tipe DOHC untuk menyetel celah katupnya di lakukan dengan cara mengganti
Shim yang ada diatas batang katupnya, adapun cara menentukan shim baru dapat di
cari dengan rumus:
N= T + ( A – Celah Katup Standar Pada Katup Hisap )

13. 13 | DIKTAT MOTOR BENSIN
N= T + ( A – Celah Katup Standar pada Katup buang)
N= Tebal Shim baru
T= Tebal Shim lama
A=Celah Katup terukur
Contoh Soal :
Jika diketahhui celah standard katup isap yaitu 0,20mm dan katup buang 0.25mm ,
celah katup terukur untuk katup isap 0,30mm dan katup buang 0,35 mm. dan tebal shim
lama untuk katup buang dan hisap 0.30mm. tentukan berapa tebal shim baru yang harus
dipakai?
Jawab.
Diketahhui :
1. Celah katup standard untuk katup masuk = 0.20mm dan katup buang 0.25mm
2. Celah katup terukur untuk katup masuk = 0.30mm dan katup buang 0.35mm
3. Tebal shim lama untuk katup masuk dan katup buang =0,30 mm.
Hitunglah :
1. Tebal shim baru untuk katup masuk…..?
2. Tebal shim baru untuk katup buang……?
Jawab :