TUGAS AKHIR MEKANISME KATUP PADA MESIN SUZUKI G15

TUGAS AKHIR MEKANISME KATUP PADA MESIN SUZUKI G15

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Program Diploma 3 untuk Menyandang Sebutan Ahli Madya

Oleh : Idho Najib 5211310017

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2013

i

HALAMAN PENGESAHAN Tugas Akhir ini diajukan oleh : Nama

: Idho Najib

NIM

: 5211310017

Program Studi

: Teknik Mesin D3

Judul

: Mekanisme Katup Pada Mesin Suzuki G15

Telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan memperoleh gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma 3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang Panitia Ujian Ketua

: Drs. Aris Budiyono, MT NIP. 19670405 1994021001

Sekretaris

(

)

(

)

(

)

: Widi Widayat, ST, MT NIP. 197408152000031001 Dewan Penguji

Pembimbing

Penguji Utama

: Rusiyanto, S.Pd, M.T. NIP. 197403211999031002 : Drs. Winarno D.R, M.Pd NIP. 195210021981031001

Penguji Pendamping :Rusiyanto, S.Pd, M.T. NIP. 197403211999031002 Ditetapkan di Semarang Tanggal : Mengesahkan, Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang

Drs. Muhammad Harlanu, M.Pd NIP.196602151991021001

ii

(

(

)

)

MOTTO DAN PERSEMBAHAN Motto : 1. Ilmu itu lebih baik daripada harta. Ilmu akan menjaga engkau dan engkau menjaga harta. Ilmu itu penghukum (hakim) sedangkan harta terhukum. Kalau harta itu akan berkurang apabila dibelanjakan, tetapi ilmu akan bertambah apabila dibelanjakan (Sayidina Ali bin Abi Thalib). 2. Orang yang suka berkata jujur akan mendapatkan 3 hal, yaitu : kepercayan, cinta dan rasa hormat(Sayidina Ali Bin Abi Thalib). 3. Persahabatan melipatgandakan sukacita dan membagi duka (Anonim).

Persembahan : 1. Ibu dan Ayah tercinta. 2. Kedua adikku. 3. Teman-teman Teknik Mesin D3 angkatan 2010. 4. Teman-teman kos Ijo Lumut.

iii

ABSTRAK Idho Najib, 2010. Mekanisme Katup Pada Mesin Suzuki G15. Laporan Tugas Akhir. Teknik Mesin D3. Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Mekanisme katup merupakan tempat masuknya campuran bahan bakar dan udara serta tempat keluarnya gas sisa pembakaran. Karya ilmiah tentang mekanisme katup pada mesin Suzuki G15 dibuat untuk mengetahui cara kerja mekanisme katup, melakukan pengukuran terhadap komponen mekanisme katup, dan melakukan pengukuran besarnya sudut pembukaan katup, serta troubleshooting pada mekanisme katup mesin Suzuki G15. Pelaksanaan pengukuran dan pengamatan dilaksanakan di laboratorium Teknik Mesin Universitas Negeri semarang. Objek yang digunakan adalah mesin Suzuki G15. Batas penelitian hanya pada sistem mekanisme katup . Hasil dari praktik didapatkan cara kerja mekanisme katup, hasil pengukuran komponen mekanisme katup, besar sudut pembukaan katup, dan troubleshootingmekanisme katup pada mesin Suzuki G15. Mekanisme katup mesin G15 menggunakan timing belt sebagai penerus putaran dari poros engkol menuju ke poros cam, jumlah katup ada 16 buah dengan katup masuk 2 dan katup buang 2 untuk setiap silinder dengan teknologi SOHC (Single Over Head Camshaft). Sudut pembukaan katup masuk sebesar 2650poros engkol, dan besarnya sudut pembukaan katup buang mencapai2500 poros engkol, serta menghasilkan sudut overlapping sebesar 400poros engkol. Kata kunci : Mekanisme katup,sudut pembukaan katup, troubleshooting.

iv

KATA PENGATAR Penulis panjatkan segala puji dan syukur kepada Allah SWT. Karena berkat nikmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir yang berjudul “Mekanisme Katup Pada Mesin Suzuki G15” dengan lancar. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, penulis tidak dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1.

Drs. M. Harlanu, M.Pd. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

2.

Dr. M. Khumaedi, M.Pd. Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang.

3.

Widi Widayat S.T, M.T. Ketua Program Studi D3 Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang.

4.

Rusiyanto, S.Pd, M.T. Dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan.

5.

Drs. Winarno D.R, M.Pd. Dosen Penguji yang telah memberikan saran yang membangun.

6.

Bapak R. Ambar KMG. Amd. Pembimbing lapangan yang selalu membantu dalam melaksanakan praktik TA.

7.

Teman-teman Teknik Mesin D3 2010 yang selalu membirikan semangat.

8.

Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan laporan ini.

v

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan dari itu mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Semarang, 11 Juni 2013

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..........................................................iii ABSTRAK ..............................................................................................iv KATA PENGATAR ...............................................................................v DAFTAR ISI...........................................................................................vii DAFTAR GAMBAR ..............................................................................xii DAFTAR TABEL...................................................................................xv DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................xvi BAB IPENDAHULUAN A.Latar Belakang .................................................................................. 1 B.Rumusan Masalah ............................................................................. 2 C.Tujuan................................................................................................ 2 D.Manfaat.............................................................................................. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A.Prinsip Kerja Motor Bensin............................................................... 4 B.Dasar Kerja Motor Empat Langkah .................................................. 4 1.Langkah Hisap .............................................................................. 5 2.Langkah Kompresi........................................................................ 6

vii

3.Langkah Usaha ............................................................................. 7 4.Langkah Buang ............................................................................. 8 C.Mekanisme Katup.............................................................................. 9 1.Katup Samping/Slide Valve(SV) ................................................ 9 2.OverHead Valve (OHV) ............................................................. 10 3.OverHead Camshaft (OHV) ...................................................... 12 a.Mekanisme Katup SOHC......................................................... 13 b.Mekanisme Katup DOHC ........................................................ 13 D.Teknologi Mekanisme Katup ......................................................... 14 1.Teknologi VVT-I ( Variable Valve Timing-Intelegent).............. 14 2.Teknologi VTEC......................................................................... 15 3.Katup Desmodromic ................................................................... 17 4.Katup Pneumatik......................................................................... 18 E.Komponen Mekanisme Katup ......................................................... 20 1.Poros Cam................................................................................... 20 a.Camdengan Sisi Lurus ............................................................. 20 b.Cam Sisi Cekung...................................................................... 20 c.Cam Sisi Cembung................................................................... 21 2. Penggerak Cam .......................................................................... 22 a. Model Timing Gear ................................................................. 22

viii

b. Model Timing Chain ............................................................... 23 c. Model TimingBelt.................................................................... 23 3. Katup.......................................................................................... 24 4.Pelatuk ........................................................................................ 26 5.Pegas ........................................................................................... 26 F.Derajat Kerja Katup Atau LSA ( Lobe Separation Angle) ............. 28 BAB III MEKANISME KATUP SUZUKI G15 A.Alat dan Bahan ................................................................................ 31 1. Alat............................................................................................. 31 2. Bahan ......................................................................................... 31 B.Proses Pelaksanaan.......................................................................... 32 1.Proses Pembongkaran ................................................................. 32 a.Melepas Konektor Yang Berhubungan dengan Mesin ........... 32 b.Melepas Selang dari Tangki Bahan Bakar ............................... 33 c. Melepas Saringan Udara ......................................................... 34 d. Melepas Sistem Induksi Udara................................................ 34 e. Melepas Pipa Pembagian......................................................... 35 f. Melepas Radiator ..................................................................... 35 g. Melepas Kipas Pendingin........................................................ 36 h. Melepas Intake Manifold ........................................................ 36

ix

i. Melepas Knalpot dan Exhoust Manifold.................................. 37 j. Melepas Pully dan Tutup TimingBelt....................................... 37 k. Melepas Busi, Koil dan Tutup Kepala Silinder ...................... 40 l.Melepas Kepala Silinder ........................................................... 44 m. Melepas Pelatuk dan Poros Pelatuk ....................................... 45 n. Melepas Katup dan Perlengkapannya ..................................... 45 2.Proses Pengukuran...................................................................... 46 a.TimingBelt ................................................................................ 47 b.Tensioner.................................................................................. 49 c.Poros Cam ................................................................................ 49 d.Pelatuk dan Poros Pelatuk........................................................ 53 e.Katup dan Pegas Katup ............................................................ 56 f.Kerataan Kepala Silinder ......................................................... 63 3.Penyetelan Katup ........................................................................ 63 C.Pembahasan ..................................................................................... 66 1.Mekanisme Katup pada Mesin Suzuki G15 ............................... 66 2.Sudut Pembukaan dan Penutupan Katup .................................... 67 D.Troubleshooting Mekanisme Katup pada Mesin Suzuki G15 ........ 71 1.Setelan Katup yang Tidak Tepat................................................. 71 2.Kerusakan dan Perawatan pada Timing Belt............................... 72

x

3.Kerusakan pada Poros Camdan Pelatuk ..................................... 73 4.Kerusakan pada Pegas Katup dan Seal Katup ............................ 73 5.Kerusakan pada Katup dan Ruang Bakar ................................... 73 6.Kerusakan pada Kepala Silinder................................................. 74 BAB IVPENUTUP .................................................................................76 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................78 LAMPIRAN............................................................................................79

xi

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Langkah Hisap...........................................................................6 Gambar 2.2. Langkah Kompresi ....................................................................7 Gambar 2.3. Langkah Usaha..........................................................................8 Gambar 2.4. Langkah Buang .........................................................................8 Gambar 2.5. Katup Samping..........................................................................10 Gambar 2.6. Mekanisme Katup OHV............................................................11 Gambar 2.7. Komponen VVT-i .....................................................................14 Gambar 2.8. Model cam VTEC dengan non VTEC ......................................16 Gambar 2.9. Katup Desmodromic..................................................................18 Gambar 2.10. Katup Pneumatik .....................................................................19 Gambar 2.11. CamSisi Lurus .........................................................................20 Gambar 2.12. CamSisi Cekung......................................................................21 Gambar 2.13. CamSisi Cembung...................................................................22 Gambar 2.14. Timing Gear ............................................................................23 Gambar 2.15. Timing Chain...........................................................................24 Gambar 2.16. Timing Belt ..............................................................................24 Gambar 2.17. Bagian dari Katup....................................................................25 Gambar 2.18. Katup dengan Natrium ............................................................26 Gambar 2.19. Pelatuk.....................................................................................27 Gambar 2.21. Pegas Katup Ganda .................................................................28 Gambar2.22. Derajat Sudut LSA pada Poros Cam ........................................29 Gambar 2.23. Diagram Poros Camdengan LSA ............................................29

xii

Gambar 3.1. Melepas Baterai.........................................................................32 Gambar 3.2. Melepas Selang Bahan Bakar....................................................33 Gambar 3.3.Melepas Saringan Udara ............................................................34 Gambar 3.4. Melepas Sistem Induksi Udara..................................................34 Gambar 3.5. Melepas Pipa Pembagi ..............................................................35 Gambar 3.6. Mengeluarkan Injector ..............................................................35 Gambar 3.7. Melepas Radiator.......................................................................36 Gambar 3.8. Mengendorkan Alternator ........................................................36 Gambar 3.9. Melepas IntakeManifold............................................................37 Gambar 3.10. Melepas ExhoustManifold.......................................................37 Gambar 3.11 . Melepas Pully.........................................................................38 Gambar3.12. Melepas Tutup Timing Belt ......................................................38 Gambar 3.13. Tanda Top Kompresi Silinder 4 ..............................................39 Gambar 3.15 . Tanda pada Sproket Poros Engkol .........................................39 Gambar 3.16. Tanda Pada Sproket Poros Cam .............................................39 Gambar 3.17. TimingBeltdan Tensioner ........................................................40 Gambar 3.18. Melepas Koil ...........................................................................40 Gambar 3.19. Proses Membuka Tutup Kepala Silinder.................................41 Gambar 3.20. Melepas Busi ...........................................................................41 Gambar 3.21. Melonggarkan Baut Penyetel Katup .......................................42 Gambar 3.22. Melepas CMP Sensor ..............................................................42 Gambar 3.23. Urutan Membuka Baut Bantalan Poros Cam ..........................43 Gambar 3.24. Melepas Bantalan Poros Cam .................................................44

xiii

Gambar 3.25. Urutan Mengendurkan Baut Kepala Silinder ....................... 45 Gambar 3.26. Melepas Katup Menggunakan Valve Spring Compressor ... 46 Gambar 3.27. Melepas Katup Menggunkan Kunci Shock .......................... 48 Gambar 3.28. Timing Belt ........................................................................... 48 Gambar 3.29 . Kondisi Timing Belt ............................................................ 48 Gambar 3.30 . Memeriksa Putaran Lug pada Tensioner............................. 49 Gambar 3.31. Pemeriksaan Poros Cam Secara Visual................................ 49 Gambar 3.32 . Mengukur Tinggi Cam. ....................................................... 50 Gambar 3.33. Mengukur Keolengan Poros Cam ........................................ 51 Gambar 3.34.Mengukur Bantalan Cam Menggunakan Teleskopik............ 52 Gambar 3.35 Mengukur JournalCam ......................................................... 53 Gambar 3.36. Kondisi dari Poros Pelatuk................................................... 54 Gambar 3.37. Mengukur Diameter Poros Pelatuk ...................................... 54 Gambar 3.38. Mengukur Diameter Dalam Pelatuk..................................... 55 Gambar 3.39. Ujung Batang Katup............................................................. 56 Gambar 3.40. Pemeriksaan Kepala Katup .................................................. 57 Gambar 3.41. Memeriksa Dudukan Katup ................................................. 58 Gambar 3.41. Pengukuran Kekuatan Pegas ................................................ 60 Gambar 3.42. Pengukuran Kemiringan Pegas. ........................................... 61 Gambar 3.44. Mengukur Kerataan Kepala Silinder.................................... 63 Gambar 3.45. Sudut Pembukaan Katup ..................................................... 69 Gambar 3.45 . Setelan Katup Terlalu Renggang dan Sempit ..................... 71

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Hasil Pengukuran Tinggi Cam........................................................... 50 Tabel 2. Pengkuran Keolengan Poros Cam ..................................................... 51 Tabel 3. Pengukuran Celah Antara Bantalan dan Jurnal Cam ......................... 53 Tabel 4. Hasil Pengukuran Celah Pelatuk Dan Poros Pelatuk ......................... 55 Tabel 5. Hasil Pemeriksaan Kepala Katup....................................................... 57 Tabel 6. Hasil Pemeriksaan Dudukan Katup ................................................... 58 Tabel 7. Hasil Pengukuran Panjang Pegas Tanpa Beban................................. 59 Tabel 8 Hasil Pengkuran Kekuatan Pegas ....................................................... 60 Tabel 9. Hasil Pengukuran Kemiringan Pegas................................................. 62 Tabel 10. Penyetelan pada TOP 1 .................................................................... 65 Tabel 11. Penyetelan pada TOP 4 .................................................................... 65 Tabel 12. Sudut Pembukaan Katup.................................................................. 70 Tabel 13. Gangguan dan Cara Mengatasi Masalah.......................................... 74

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Tabel 4.1Spesifikasi Mesin Suzuki G15 Gambar 4.1. Mesin Suzuki G15 yang dipakai dalam PenelitianTA Gambar4.2.Sistem Penggerak Katup dan Tensioner Gambar 4.3. Pulleydan TimingBelt Gambar4.4. Camshaft Housingdan Camshaft Gambar4.5.Rocker Arm dan Katup Gambar4.6. Mencari Sudut Pembukaan Katup dan Komponen Katup Gambar4.7. Tanda Top Kompresi 4 di Sprocket Gambar4.8. Mekanisme Katup dan Penyetelan Katup Surat Keputusan Dekan Dosen Pembimbing Surat Keputusan Dekan Dosen Penguji

xvi

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Perkembangan IPTEK yang maju pesat membuat semua orang berlomba dalam bidang teknologi. Teknologi yang semakin maju dapat meringankan pekerjaan manusia. Kendaraan merupakan salah satu teknologi yang semakin maju tiap tahunnya. Sebuah kendaraan mempunyai beberapa sistem dan mekanisme yang saling mempengaruhi untuk membuat suatu kendaraan bekerja dengan maksimal. Mekanisme yang tergolong penting dalam sebuah kendaraan salah satunya adalah mekanisme katup. Mesin empat langkah mempunyai langkah hisap, kompresi, usaha dan buang. Mekanisme katup hanya bekerja pada langkah hisap dan langkah buang. Mekanisme katup dirancang dengan sedimikian rupa untuk membuka aliran masuk campuran udara dan bahan bakar pada langkah hisap, dan mengeluarkan sisa pembakaran melalui katup buang. Dalam mekanisme katup terdapat cam yang berkerja untuk mengerakan katup masuk dan katup buang setiap dua kali putaran poros engkol. Metode pengerak katup pada sebuang engine ada berbagai macam, ada yang menggunakan gear ( model timing gear), ada yang menggunakan rantai (model timing chain), ada yang menggunakan sabuk ( model timing belt). Pada mesin Suzuki G15 model penggerak mekanisme katup

1

2

menggunakan model timingBelt. Pada model ini poros cam (camshaft) digerakkan oleh sabuk yang bergigi sebagai penganti dari rantai. Penggunaaan sabuk akan mengurangi bunyi dibandingkan dengan menggunakan rantai, serta bebas dari pelumasan. Belt juga memiliki kelebihan yaitu ringan, oleh karena itu model jenis ini banyak digunakan pada engine. Belt terbuat dari fiberglass dan karet, yang mempunyai pemuaian kecil ketika panas. Berdasarkan uraian di atas maka mekanisme katup merupakan bagian yang penting dari mobil, dari itu penulis mengambil tema ini sebagai Tugas Akhir dengan judul “ Mekanisme Katup Pada Mesin Suzuki G15”. B. Rumusan Masalah Adapun batasan masalah yang terjadi pada mekanisme katup mesin Suzuki G15, sebagai berikut: 1.

Cara kerja mekanisme katup mesin Suzuki G15.

2.

Komponen apa saja yang terdapat pada mekanisme katup mesin Suzuki G15.

3.

Melakukan pengukuran terhadap komponen pada mekanisme katup mesin Suzuki G15

4.

Besarnya Sudut pembukaan katup mesin Suzuki G15.

5.

Troubleshooting pada mekanisme katup mesin Suzuki G15.

C. Tujuan Tujuan dari penulisan ini dengan mengambil tema mekanisme katup adalah:

3

1.

Mengetahui cara kerja dari mekanisme katup pada mesin Suzuki G15.

2.

Mengetahui komponen dan melakukan pengukuran komponen mekanisme katup.

3.

Mengetahui sudut pembukaan katup.

4.

Mengetahui troubleshooting pada mekanisme katup.

D. Manfaat Manfaat yang diambil dari penulisan ini adalah sebagai berikut: 1.

Mengimplitasikan ilmu yang di dapat perguruan tianggi.

2.

Menambah ilmu tentang salah satu teknologi yang digunakan pada mobil Suzuki G15.

3.

Mengetahui ilmu tentang mekanisme katup yang lebih baik.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Prinsip Kerja Motor Bensin Prinsip kerja motor bensin adalah mesin yang bekerja memanfaatkan energi dari hasil gas panas hasil proses pembakaran, dimana proses pembakaran terjadi di dalam silinder mesin itu sendirisehingga gas pembakaran berfungsi sebagai fluida kerja menjadi tenaga atau energi panas (Hidayat,2012:14). Motor bensin jenis torak, yang gerakan torak berupa gerak bolakbalik (translasi) diubah menjadi gerak putar oleh poros engkol. Gerak putar atau rotasi lebih mudah untuk digunakan untuk kebutuhan manusia. B. Dasar Kerja Motor Empat Langkah Motor empat langkah ialah motor yang setiap siklus kerjanya diselesaikan dalam empat kali gerak bolak-balik langkah piston atau dua kali putaran poros engkol. Langkah piston adalah gerak piston tertinggi atau TMA sampai yang terendah TMB. Sedangkan siklus kerja adalah rangkaian proses yang dilakukan oleh gerak bolak–balik piston yang membentuk rangkaian siklus tertutup (Hidayat,2012:14). Pada motor bensin empat langkah terdapat empat langkah kerja piston yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha, dan langkah buang. Berikut akan dibahas langkah dari piston :

4

5

1. Langkah Hisap Langkah hisap ditandai dengan piston bergerak dari TMA menuju TMB dengan tanda katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. Saat langkah hisap di dalam silinder terjadi kevakuman negatif yang mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara masuk ke silinder (Hidayat.2012). Katup masuk pada langkah hisap sudah terbuka sebelum piston bergerak dari TMA dengan tujuan untuk menghasilkan lubang masuk bahan bakar yang lebih lama. Waktu piston bergerak menuju TMB maka akan terjadi kevakuman sehingga akan terjadi tahanan aliran campuran bahan bakar dan udara yang mengakibatkan volume silinder dibawah 100%. Pada putaran mesin yang tinggi maka kevakuman tersebut akan rendah sehingga volume bahan bakar dan udara yang masuk juga sedikit sehingga daya mesin akan berkurang pada putaran yang tinggi. Mesin dengan menggunakan pemasukkan bahan bakar dan udara dengan tekanan maka kevakuman yang rendah saat putaran tinggi dapat dapat dihilangkan.Kelemahan dari cara ini adalah sebagian dari gas buang akan mengeruhkan dari gas baru yang masuk. Hal tersebut disebabkan karena gas buang yang berada pada ruang bakar hanya dapat dibuang oleh energi gerakan. Peristiwa tersebut dapat dikurangi dengan proses ovelapping katup, namun akan selalu ada gas buang yang masih tertinggal di dalam silinder (Arends, 1980).

6

Gambar 2.1. Langkah Hisap (sumber: http://www.isuzu-astra.com/service_engine.php) 2. Langkah Kompresi Langkah kompresi secara teori terjadi ketika piston bergerak dari TMB menuju TMA dengan posisi katup masuk dan katup buang dalam keadaan tertutup. Kenyataan yang terjadi langkah kompresi dimulai saat katup masuk tertutup. Langkah kompresi mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar dikompresi atau ditekan akibatnya tekanan dan temperaturnya naik sehingga mudah dalam proses pembakaran. Tekanan kompresi akan naik bila ruang bakar diperkecil. Ruang bakar yang semakin kecil terhadap panjang langkah torak maka perbandingan kompresi akan naik.

keterangan:

ϵ=1+

c

atau ϵ =

vs + c c

ϵ : perbandingan kompresi. vc : volume ruang bakar.

vs : volume langkah piston (Arends, 1980).

7

Gambar. 2.2. Langkah Kompresi (sumber: http://www.isuzu-astra.com/service_engine.php) 3. Langkah Usaha Penghentian kebakaran gas sebaiknya terjadi pada TMA atau sedikit sesudahnya, ini disebabkan oleh pengembangan gas tersebar akibat suhu tertinggi harus terjadi pada volume terkecil sehingga piston mendapat tekanan terbesar. Ekspansi terjadi di atas piston selama terjadi langkah kerja. Hal tersebut akan mengakibatkan tekanan dan suhu akan sangat menurun.Hubungan ini tampaknya menarik bila diadakan perbandingan antara motor Otto dan motor Diesel. Diumpamakan tekanan pembakaran motor Otto adalah 4 MPa dan pada motor Diesel 7,2 MPa. Perbandingan pemampatannya masing-masing adalah 8 : 1 dan 18 : 1. Tekanan pada motor Otto dengan mengesampingkan pengaruh lainnya, pada akhir langkah ekpansi menjadi : berlaku :

,



= 0,5 MPa, sedangkan untuk motor diesel

= 0,4 MPa (Arends, 1980:11).

8

Gambar 2.3 . Langkah Usaha (sumber: http://www.isuzu-astra.com/service_engine.php) 4. Langkah Buang Gerakan piston yang menuju TMA akan mempertinggi tekanan dari gas buang yang akan mengalir melalui katup buang

yang akan

menuju saluran buang. Seperti apa yang telah dijelaskan pada langkah hisap, sisa dari gas buang tidak akan semuanya terbuang, masih ada yang tertinggal di ruang bakar. Overlapping katup dapat menggurangi peristiwa tersebut (Arends, 1980).

Gambar 2.4. Langkah Buang (sumber: http://www.isuzu-astra.com/service_engine.php)

9

C. Mekanisme Katup Motor bensin biasanya terdapat satu atau dua katup masuk dan katup buang pada setiap silindernya tapi mungkin bisa lebih dari itu. Contohnya pada mesin Suzuki Carry Futura G15 memiliki 2 katup masuk dan 2 katup buang. Fungsi

dari

katup

sebenarnya

untuk

memutuskan

dan

menghubungkan ruang silinder di atas piston dengan aliran udara luar pada saat yang dibutuhkan. 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 (Jama, 2012: 46). Inovasi penempatan katup dapat dibedakan dari penempatan katup terhadap kepala silinder. Penempatan katup ada tiga yaitu katup samping/slide valve (SV), Over Head Valve (OHV), dan Over Head Camshaft (OHC). 1. Katup Samping/Slide Valve(SV) Katup samping adalah konstruksi katup yang sederhana dan ringan dengan menempatkan katup pada sisi samping dari silinder. Penempatan katup yang di samping silinder membuat ukuran panjang mesin berkurang. Penempatan katup disamping juga akan membuat mesin lebih lebar.

10

Gambar 2.5 . katup samping (Jama, 2012: 49) Cara kerja kerjanya adalah ketika poros engkol berputar maka berputar pula roda gigi yang terhubung di poros engkol, roda gigi tersebut akan berhubungan dengan roda gigi yang terpasang di cam, jika cam menyentuh batang pendorong sehingga batang pendorong akan mendorong katup dengan melawan gaya pegas dan katup pun terbuka. Komponen yang bekerja terdiri dari katup, pegas katup, mur penyetel, pengangkat katup, cam, camshaft, dan roda gigi pada poros engkol. Tipe dari katup ini biasanya untuk putaran mesin yang rendah dan biasanya digunakan pada mesin industri (Jama, 2012). 2. Over Head Valve (OHV) Mekanisme katup jenis ini cam terletak dibawah silinder sehingga kerja dari mekanisme katup membutuhkan batang penekan (push rod). Tambahan batang penekan maka komponen menjadi lebih banyak sehingga tenaga mesin akan berkurang karena tambahnya komponen.

11

adanya batang penerus maka bobot mesin juga akan lebih berat dan gerakan kerja mesin cenderung terjadi keterlambatan pembukaan dan penutupan katup. Mekanisme katup ini cocok untuk putaran mesin rendah sampai tinggi.

Gambar 2.6. Mekanisme katup OHV (Jama, 2012: 50) Komponen katup pada tipe ini terdiri dari roda gigi reduksi, perantara roda gigi menggunakan timing gear atau timing chain, poros cam, pengangkat (tappet), batang penekan, pelatuk, pegas katup, penahan pegas, mur penyetel, dan katup. Roda gigi reduksi berfungsi untuk mengubah putaran dari poros engkol dengan perbandingan 2 : 1, artinya ketika poros engkol berputar dua kali maka gigi reduksi berputar satu kali. Hal tersebut bertujuan untuk mengatur mekanisme katup yang kerjanya sesuai dengan kerja mesin 4 langkah. Poros cam bertujuan untuk mengubah gerak putar menjadi gerak naik turun yang terjadi di tappet dan

12

batang penekan sehingga pelatuk bisa mendorong katup masuk dan katup buang sesuai dengan langkah mesin yang bekerja (Hidayat, 2012). 3. Over Head Camshaft (OHC) Motor bensin dengan mekanisme katup tipe OHC dari segi komponen lebih ringkas dibandingkan dengan mesin dengan mekanisme katup OHV. Ciri utama dari mekanisme katup ini ada pada poros cam dan katup yang terletak di atas silinder serta pengerak poros cam menggunakan rantai atau sabuk. Keuntungan dari mekanisme katup tipe ini dapat dilihat dengan berkurangnya komponen sehingga bisa mempercepat kerja mekanisme katup untuk mengurangi keterlambatan pembukaan dan penutupan katup. Jika dalam sebuah mesin hanya menggunakan dua katup dan satu poros cam maka disebut mesin OHC atau SOHC ( Single Over Head Camshaft). Kemampuan mesin dapat ditingkatkan dengan memperbaiki sistem pemasukan udara dan gas ke dalam silinder. Udara dan gas yang masuk lebih banyak maka tenaga akan bertambah pula. Sesuai dengan hal tersebut maka dalam mesin perlu ditambah katup pada setiap silindernya, misalnya tiap silinder ada 3 atau 4 katup yang bertujuan agar gas baru yang dihisap lebih optimal.Jumlah katup yang bertambah maka pengerak dari katup juga perlu ditambah. Oleh karena itu maka perlu tambahan cam. Mekanisme dengan dua poros cam disebut DOHC (DoubelOverhead Camshaft) (Hidayat,2012).

13

a) Mekanisme Katup SOHC Mekanisme katup SOHC ( Single Over Head Camshaft) memiliki keunggulan mekanisme katup lebih ringkas, poros cam ada di kepala silinder sehingga lebih dekat dengan mekanisme katup yang bertujuan untuk menggurangi kerugian mekanik, dan cocok untuk mesin dengan kecepatan tinggi. Mekanisme tipe ini merupakan dasar perkembangan teknologi hingga sekarang. Mekanisme katup yang diperbaiki atau disempurnakan maka akan mendapatkan efektivitas dan efesiensi kerja mesin yang baik serta ramah lingkungan. Varian dari model mesin SOHC sekarang dapat menambah katupnya lebih dari dua.setiap silindernya, bahkan sekarang tiap silinder memungkinkan untuk dipasang 2 sampai 6 katup pada setiap silindernya (Wahyu, 2012). b) Mekanisme Katup DOHC Istilah DOHC selain ditemukan di spesifikasi mobil juga bisa dilihat stiker di badan mobil dan pada covermesin. DOHC singkatan dari Doubel Over Head Camshaft. Jika diartikan maka dua poros cam yang terpasang pada kepala silinder mesin. Penggunaan poros cam ganda akan lebih mudah untuk menambah jumlah katup. Mesin DOHC jumlah katup bisa mencapai 16 sampai 24 untuk mesin dengan 4 silinder. Katup yang lebih banyak maka aliran gas yang masuk lebih mudah sehingga jumlah gas yang masuk lebih banyak dibanding tipe mesin SOHC. Saat putaran tinggi mesin DOHC lebih unggul karena memiliki tenaga yang melimpah.

14

Sedang saat putaran rendah mesin tipe ini justru akan kurang tenaga karena tenaganya habis untuk mengerakkan dua poros cam dan katup yang lebih banyak(Hidayat, 2012). D. Teknologi Mekanisme Katup 1. Teknologi VVT-i ( Variable Valve Timing-Intelegent) Perkembangan dari mekanisme katup tipe DOHC dapat dilihat pada teknologi ini. VVT-i merupakan teknologi yang mangatur sistem kerja katup pemasukan bahan bakar secara elektronik, baik dalam hal waktu maupun ukuran buka tutup katup sesuai dengan besar putaran mesin sehingga menghasilkan tenaga yang optimal, hemat bahan bakar dan ramah lingkungan.

Gambar 2.7. Komponen VVT-i (Hidayat,2012:187) Cara kerja dari mesin VVT-i pada prinsipnya ialah pengaturan maju dan mundurnya pembukaan katup secara variasi yang diatur oleh gerakan poros cam lebih cepat atau lebih lambat, untuk menentukan kerja mekanaik katup secara tepat yaitu saat kapan membuka katup lebih cepat

15

atau lebih lambat. Kerja dari katup ini memnyesuaikan dengan beban mesin dan putaran mesin. Prinsip kerja dari kotrol VVT-i ialah bergerak maju, mundur atau menahan antara sudu-sudu dengan rodanya. Sudu-sudu tersebut terpasang rigid terhadap poros cam dan roda VVT-i terhubung dengan timing chain atau timing belt yang digerakkan oleh poros engkol. Kontrol VVT-i yang bergerak maka akan terjadi selisih sudut putar antara sudu dan roda VVT-i secara variasi sesuai dengan putaran mesin dan beban mesin. OVC (Oil Control Valve) merupakan pengatur katup aliran oli ke kontrol VVT-i sehingga poros cam maju dan mundur untuk menentukan selisih sudut pembukaan katup dengan waktu dan durasi yang tepat. Data masukan yang membuat VVT-i berkerja diperoleh dari sensor-sensor seperti TPS ( Throttle Position Sensor), tekanan, temperatur air pendingin, sudut crank, dan cam angle. 2. Teknologi VTEC VTEC merupakan kependekan dari Variable Valve Timing and Lift Electornic Control, ditemukan oleh insinyur Honda Ikuo Kajitani yang pertama kali digunakan pada sepeda motor Honda model CBR400 tahun 1983, teknologi pada mesin tersebut dimana katup masuk terbuka semuanya pada putaran mesin 8500 rpm. Karakter tersebut hampir mirip dengan teknologi VTEC pada mobil yang cenderung bekerja pada putaran mesin menengah ke atas.

16

VTEC

bertujuan

untuk

meningkatkan

efesiensi

masuknya

campuran bahan bakar dan udara ke ruang bakar pada mesin 4 langkah sehingga kemampuan mesin meningkat disetiap bagian putaran mesin, mengurangi kebisingan, menghemat bahan bakar dan mengurangi polusi (Hidayat, 2012). Cam atau bubungan pada teknologi VTEC pada katup masuk ada dua, yaitu cam dengan angkat kecil dan cam dengan angkat besar. Saat putaran mesin diatas 4000–6000 maka kontrol elektronik akan mengaktifkan sistem hidrolik untuk mengganti cam dengan angkat kecil dengan cam dengan angkat besar, sehingga katup akan membuka dengan lebih besar yang mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke ruang bakar menjadi lebih banyak. Tenaga dari mesin juga akan naik, sehingga akselerasi dan putaran atas mesin menjadi lebih baik.

Gambar 2.8. Model Cam VTEC dengan Non VTEC. (Honda Worldwide _ Technology Picture Book _ VTEC.htm)

17

Parameter yang digunakan untuk mengaktifkan katup selenoid padaVTEC adalah suhu mesin, tekanan oli, dan kecepatan kendaraan. Disini dapat dipahami bahwa VTEC hanya bekerja pada kendaraan yang berjalan, VTEC tidak akan bekerja pada kendaraan yang diam walaupun rpm kendaraan tinggi. VTEC akan mengalami masalah jika parameter sensor diatas mengalami masalah. Kurangnya oli, oli yang kotor, serta tekanan oli yang tidak optimal juga akan membuat VTEC tidak bisa bekerja secara maksimal. Perawatan pada mekanisme katup dengan teknologi VTEC sangat

penting

demi

menunjang

kinerja

VTEC

yang

optimal

(http://otomotif.kompas.com/read/2012/09/22/0043237/VTEC.Bawah.Sip. Atas.Oke.htm ). 3. Katup Desmodromic Teknologi katup desmodromic merupakan prestasi ahli mesin Italia, Fabio Taglioni, yang diciptakan pada tahun 1950-an. Kehandalan teknologi ini sudah dibuktikan oelh Ducati dalam menjuarai 17 gelar World Superbike (WSBK) dan berbekal kesuksesan tersebut, Ducati masuk ajang GP pada 2003. Katup

desmodromic

tidak

menggunakan

pegas

untuk

mengembalikan katup pada posisi semula, tetapi menggunakan nok untuk mengembalikan katup pada posisi semula. Mekanisme katup seperti ini lebih sederhana namun tetap memiliki kekurangan karena bekerja secara mekanis, itulah hal yang dikatakan oleh Fabio Taglioni, engineer Ducati

18

yang mengembangkan sistem desmodromique pada tahun 1956 dan pada 1968 sudah dipatenkan. Cara kerja dari desmodromique valve system , katup dibuka dan ditutup oleh open/close rocker arm.Rocker arm digerakan oleh cam shaft dan setiap katup memiliki 2 shim, yaitu open dan close shim. Jika dilihat dari kerja mekanisme katup desmodromic maka berapapun tinggi putaran mesin maka mekanisme katupnya dapat mengikuti putaran mesin. Hal inilah yang menyebabkan mesin dengan mekanisme katup desmodromic dapat mencapai putaran mesin yang tinggi dibandingkan dengan mesin yang mekanisme katupnya menggunakan pegas. Keunggulan mekanisme katup ini adalah mencegah terjadinya valvefloat pada putaran mesin tinggi (Hidayat, 2010).

Gambar 2.9. Katup Desmodromic (Hidayat,2012:103) 4. Katup Pneumatik Kerja mekanik dari katup pneumatik dinilai lebih dan harganya mahal. Hal ini yang menyebabkan aplikasi katup ini terbatas untuk motor

19

balap. Pada mekanisme katup ini, tugas dari pegas digantikan oleh tabung yang berisi gas bertekanan tinggi. Prinsip kerjanya sama dengan sockabsorber gas. Jenis gas yang digunakan sama yaitu gas nitrogen. Gas ini dipilih karena stabilitasnya tinggi terhadap pengaruh suhu. Meskipun begitu karena suhu mesin sangat tinggi tekanan gas bisa berubah secara dratis. Untuk mengatasi hal tersebut maka sistem dilengkapi dengan katup buang angin. Pneumatik membutuhkan seal perapat yang sangat handal yang mampu menahan tekanan 2500 psi (170 bar). Bila seal bocor maka mesin tidak bisa bekerja secara optimal. Teknologi ini diterapkan pada arena balap Formula satu (F1). Katup ini pertama kali digunakan oleh Renault pada mesin RVS-9 yang mampu mencapai putaran mesin 1900 rpm. Kelemahan katup ini ada pada ketahananya, ada semacam faktor lelah apabila dipaksa terus menerus pada putaran mesin tinggi.

Gambar 2.10. Katup Pneumatik (Hidayat,2012: 106)

20

E. Komponen Mekanisme Katup 1. Poros Cam Poros cam merupakan proyeksi eksentrik pada poros yang berputar yang digunakan untuk mengatur pembukaan dan penutupan katup dengan berbagai perantara mekanik seperti yang disebutkan diatas. Bentuk atau profil dari cam menentukan titik pergerakan, kecepatan pembukaan dan penutupan katup, serta besarnya pengangkatan katup dari dudukannya. Profil dari cam umumnya ada tiga macam yaitu, sisi lurus (tangensial), sisi cekung, dan sisi cembung. a) Cam Sisi Lurus Untuk sisi cam lurus biasanya digunakan untuk mesin dengan kecepan rendah, dalam hal ini garis kerja cam ditarik lurus menyinggung lingkaran dasar sebesar sudut yang mengapit sudut kerja.

Gambar 2.11. Cam Sisi Lurus (Hidayat,2012:45) b) Cam Sisi Cekung Cam dengan sisi cekung jarang dipakai diakibatkan pembukaan terlalu besar. Pembukaan yang terlalu besar akan membuat

gaya

percepatan yang besar pada sisi cam sehingga keausan akan besar. Cam

21

tipe ini juga mengakibatkan pembukaan katup yang terlalu lebar sehingga gaya kelembamannya besar, dengan hal tersebut maka akan timbul kerusakan, suara yang berisik dan katup cepat aus.

Gambar 2.12. Cam Sisi Cekung (Hidayat,2012:45) c) Cam Sisi Cembung Cam dengan sisi cembung akan menghasilkan kecepatan yang kecil dibandingkan dengan sisi cekung. Cam ini lebih baik karena pembukaan dan penutupan katup dilakukan dengan cepat dan tepat. Cam jenis ini banyak digunakan karena dapat bekerja pada motor dengan kecepatan yang tinggi.

Gambar 2.13. Cam Sisi Cembung (Hidayat,2012:45)

22

2. Penggerak Cam Sumbu nok berputar sesuai dengan putaran dari poros engkol. Putaran dari sumbu nok setengah dari putaran poros engkol, sesuai dengan sistem kerja motor empat langkah. Metode yang menggerakan poros cam ada

berbagai

macam,

diantaranya

menggunakan

timing

gear,

menggunakan timing chain, menggunakan timing belt. a) Model Timing Gear Model timing gear biasanya digunakan untuk mekanisme katup jenis OHV ( Over Head Valve). Model ini biasanya letak dari sumbu nok dekat dengan poros engkol. Timing gear biasanya menimbulkan bunyi yang

keras dibanding dengan yang menggunakan rantai. Mesin yang

menggunakan model ini jarang dipakai pada waktu yang mordern ini (Toyota,1996).

Gambar 2.14 . Timing Gear (Toyota,1996: 3-20)

23

b) Model Timing Chain Model timing chain digunakan pada mekanisme katup OHC. Sumbu nok terletak di kepala silinder dengan digerakan menggunakan rantai dan gigi sprocket. Tegangan rantai diatur oleh tensioner. Chain vibration (getaran rantai) dicegah oleh chain vibration damper. Sumbu nok digerakan oleh rantai dan hanya sedikit menimbulkan bunyi (Toyota, 1996).

Gambar 2.15. Timing Chain (Toyota,1996: 3-20) c) Model TimingBelt Pada model ini sumbu nok digerakan oleh sabuk yang bergigi sebagai penganti dari timing chain, sehingga sedikit menimbulkan bunyi dibandingkan model timing chain. Kelebihan lain dari timing belt lebih ringan dibanding model lainnya. Oleh karena itu model ini banyak digunankan. Belt terbuat dari fiberglass yang diperkuat oleh karet sehingga mempunyai daya regang yang baik dan hanya mempunyai penguluran yang kecil bila terjadi panas (Toyota, 1996).

24

Gambar 2.16. Timing Belt (Toyota,1996: 3-21) 3. Katup Katup merupakan bagian

utama dari mekanisme katup yang

menjadi saluran masuk campuran udara dan bahan bakar dan saluran buang untuk gas sisa pembakaran. Katup juga diharuskan mampu menutup rapat saat langkah kompresi.

Gambar 2.17. Bagian dari Katup (PPPPTK/VEDC Malang,2000:2-7) Katup harus kuat menerima pembebanan pada ujung batang katup dari pelatuk atau dari cam, dan harus kuat pada batang katup karena

25

menerima keausan saat bekerja. Daun katup harus kuat dari tumbukan dan harus dapat menahan panas dengan suhu ±8000C. Kontruksi dari katup hisap adalah daun katup hisap dibuat lebih besar dengan tujuan untuk memperbaiki sistem pengisian campuran bahan bakar dan udara sedangkan daun katup buang dibuat lebih kecil dengan tujuan untuk mempercepat laju pembuangan dari gas bekas pembakaran, katup terbuat dari baja krom dan silikon, pada bagian ujung batang dan daun katup diperkeras untuk mengurangi atau memperkecil keausan. Kontruksi dari katup buang adalah batang katup buang dibuat agar dapat memperlancar luncuran, katup dibuat agar mampu menahan panas yang tinggi ± 8000C, pada sebuah merek mobil tertentu misal Mercedez, katup buang diisi dengan natrium yang dapat menurunkan panas dan mempindah panas dari daun katup ke batang katup (PPPPTK/VEDC Malang,2000).

Gambar 2.18. Katup dengan Natrium (PPPPTK/VEDC Malang,2000:3-7)

26

4. Pelatuk Pelatuk bekerja untuk menekan batang katup agar membuka melawan gaya pegas. Pelatuk akan menekan ketika tonjolan poros cam mengenai pelatuk. Ketika tonjolan pada poros cam tidak menyentuk katup maka posisi katup dalam keadaaan tertutup. Perkembangan pelatuk pada sisi sentuhnya dipasang roller agar pengangkatan katup lebih cepat dan ringan karena rol dapat berputar sehingga dapat meningkatkan efektivitas kerja mekanik katup (Hidayat, 2010).

Gambar 2.19. Pelatuk (Hidayat,2012:46) 5. Pegas Pegas berfungsi untuk mengatur agar katup rapat dengan dudukannya dan sebagai pengembali katup. Pegas katup ada yang menggunakan tunggal dan ada yang menggunakan ganda.

27

Gambar 2.20. Pegas Katup Tunggal (PPPPTK/VEDC Malang,2000: 4-7)

Gambar 2.21. Pegas Katup Ganda (PPPPTK/VEDC Malang,2000: 4-7) Pegas katup tunggal mempunyai jarak kisar yang berbeda yang berfungsi untuk mengurangi getaran. Pegas katup ganda mempuyai keunggulan saat pegas katup patah maka katup tidak akan masuk ke ruang bakar karena masih mempunyai pegas cadangan dan pegas katup ganda juga mempunyai frekuensi redam yang berbeda antara pegas sehingga dapat meredap getaran katup. Pegas katup yang lemah akan berakibat katup tidak akan menutup rapat dan pada putaran tinggi katup meloncat loncat sehingga tenaga mesin

28

akan berkurang dan juga akibat yang fatal adalah rusaknya komponen seperti katup atau torak karena bertabrakan. Pegas katup yang kuat akan berakibat keausan pada penggerak katup akan lebih besar dan tuas–tuas katup bisa patah(PPPPTK/VEDC Malang,2000). F. Derajat Kerja Katup atau LSA ( Lobe Separation Angle) Derajat kerja katup adalah angka derajat jarak antara titik tengah puncak bubungan lobe-in dan puncak bubungan lobe-exhoust. Operasi kerja motor yang maksimal membutuhkan perhatian dan pengamatan terhadap profil dan kontur poros cam. Kontur dari cam dapat menentukan efektifitas kerja katup sehingga dapat meningkatkan kerja motor makin optimal. Angka LSA yang rendah diantara 1000-1100akan semakin baik untuk proses overlap. Overlap yang baik akan mempengaruhi proses pembilasan yang baik pada putaran tinggi. LSA juga akan menentukan tenaga motor dan dapat memberikan daya tahan dan akselerasi mesin cepat.

Gambar2.22. Derajat Sudut LSA Pada poros Cam (Hidayat,2012:99)

29

Besar kecil overlap bisa dibaca dengan lebih mudah dengan menggunakan diagram cam. Daerah dimana sudut katup hisap dan sudut katup buang berhimpitan adalah daerah overlap.

Gambar 2.23. Diagram Poros Cam dengan LSA (Hidayat,2012:99) Misal, Poros cam In membuka katup masuk di 200 sebelum TMA sedang poros cam ex masih membuka katup buang sampai di 250 setelah TMA. Maka sudut overlapnya adalah 450. Sementara untuk menghitung LSA dapat menggunakann rumus: LSA= (Durasi IN/2) – (angka bukaan IN) + (durasi EX/2)- (angka tutup EX)/2 Contoh: Durasi IN 2700, bukaan katup 200, Durasi EX 2700, tutup EX 300. LSA = (2700/ 2)-(200) + (2700/2)- 300/2 LSA = 1100 Jadi angka LSA dari contoh diatas adalah 1100.

BAB III MEKANISME KATUP SUZUKI G15

A. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam melaksanakan praktik dengan judul “Mekanisme Katup pada Mesin Suzuki G15” sebagai berikut: 1. Alat: a) Toolbox ( kunci ring dan pas 8 – 22 mm, obeng, palu, tang). b) Kunci sock. c) Kunci momen. d) Palu karet. e) Feller gauge 0,05 – 1mm f)

Micrometer 0,01 mm

g) Jangka sorong 0,5 mm h) Penggaris 0 – 300 mm i)

Dial gauge 0,01 mm

j)

Telescopic.

k) Valve Spring Compressor. 2. Bahan: a) Bensin. b) Amplas halus. c) Majun. d) Kertas derajat dan lem kertas.

30

31

B. Proses pelaksanaan Sistem mekanisme katup terletak pada bagian dalam mesin sehingga untuk mengetahui secara detail harus dilakukan pembongkaran mesin pada kepala selinder. Pembongkaran mesin dilakukan setelah persiapkan terlebih dahulu alat, dan bahan, serta manualbook dalam membimbing proses pembongkaran. 1. Proses Pembongkaran Proses pembongkaran dimulai dengan melihat pada manualbook, komponen apa saja yang harus dilepas dan nantinya ditandai serta setelah dilepas ditaruh pada tempat yang aman. a. Melepas Konektor yang Berhubungan dengan Mesin Mesin suzuki G15 sudah menggunakan teknologi EPI ( Elektronic Petrol Injection), dimana teknologi tersebut banyak menggunakan sistem elektronik dalam mengontrol kerja mesin. Hal pertama yang harus dilakukan saat pembongkaran langkah ini adalah melepas kabel positif dan negatif baterai untuk memutuskan semua aliran arus listrik yang masuk ke mesin.

Gambar 3.1. Melepas Baterai

32

Semua

konektor

yang

berhubungan

dengan

kerja

mesin,

diantaranya adalah konektor MAF, injector, IAT, TPS, CKP sensor, CMP, tekanan oli, konektor pada koil, ISC,ECT, konektor pompa bahan bakar, dan lain-lain. b. Melepas Selang dari Tangki Bahan Bakar Bahan bakar yang menuju ke pipa injector dialirkan melalui selang, pada mesin ini menggunakan tipe regulator luar sehingga menggunakan dua selang pada saluran bahan bakar. Selang yang pertama berfungsi sebagai aliran bahan bakar dari pompa bahan bakar menuju rail dengan tekanan ± 3 kg/cm2. Selang yang kedua berfungsi sebagai selang pembalik (return) menuju ke tangki apabila tekanan pada rail lebih dari ± 3 kg/cm2.

Gambar 3.2 . Melepas Selang Bahan Bakar Lepas kedua selang tersebut dengan mengendorkan pengunci yang mengikatnya menggunakan obeng min atau menggunakankunci T8. Hati hati ketika melepasnya, bahan bakar biasanya keluar karena tekanannya tinggi.

33

c. Melepas Saringan Udara Pengunci yang mengikat karet saringan udara dikendorkan terlebih dahulu kemudian saringan udara dilepas.

Gambar 3.3. Melepas Saringan Udara d. Melepas Sistem Induksi Udara Kabel gas sebelum sudah dilepas dan perlu dipastikan bahwa konektor yang berhubungan sudah terlepas. Sistem induksiudara dilepas dengan melepas 4 mur pengikatnya.

Gambar 3.4. Melepas Sistem Induksi Udara

34

e. Melepas Pipa Pembagian Pipa pembagi bahan bakar ke injector dilepas dengan membuka tiga baut penguncinya.

Gambar 3.5. Melepas Pipa Pembagi

Gambar 3.6. Mengeluarkan Injector Tarik keluar pipa pembagi dengan pelan-pelan dan sedikit digoyangkan. f. Melepas Radiator Radiator yang akan dilepas dari mesin harusdikuras terlebih dahulu air pada radiator dan selang radiator. Selang radiator dilepas dari radiator dengan cara mengendorkan pengunci. Tarik dengan kuat dan hati agar selang terlepas. Radiator dilepas dari engine stand dengan membuka 4 bautnya yang mengikatnya..

35

Gambar 3.7. Melepas Radiator Radiator ditaruh ditempat yang aman dan bebas dari dan bebas dari benda tajam untuk menghindari kebocoran. g. Melepas Kipas Pendingin Baut penyetelvan belt pada alternator dikendorkan terlebih dahulu sebelum melepas van belt setelah itu van belt dikeluarkan dari pulley dan lepas kipas pendinging beserta rumahnya.

Gambar 3.8. Mengendorkan Alternator h. Melepas Intake Manifold Intake manifold berfungsi untuk mengalirkan udara dari luar setelah disaring oleh saringan udara juga tempat diletakkan injector. Lepas intake manifold dengan jalan membuka baut penguncinya.

36

Gambar 3.9. Melepas Intake Manifold Diantara manifold dan block mesin terdapat packing, jangan sampai packing sobek. i. Melepas knalpot dan exhoust manifold Pada exhoust manifold terdapat sensor CO yang mendeteksi kadar CO pada gas buang. Lepas hubungan knalpot dengan exhoust manifold terlebih dahulu kemudian lepas exhoust manifold dari mesin.

Gambar 3.10. Melepas Exhoust Manifold j. Melepas Pully dan Tutup TimingBelt Lepas pully dengan menggunakan kunci T8 untuk membuka baut kecil yang mengunci pully dengan poros engkol.

37

Gambar 3.11. Melepas Pully Hal yang dilakukan setelah pully terlepas adalahmembuka tutup timingbelt dengan membuka baut yang menghubungkan tutup timingbelt dengan mesin.

Gambar3.12. Melepas Tutup Timing Belt Apabila tutup timing beltsudah dilepas maka perhatikan tanda pada sprocket pada poros engkol dan poros cam. Posisikan torak silinder nomor 4 berada pada titik mati atas pada langkah kompresi, sesuai anjuran pada manual book mesin G15. Tanda saat top kompresi silinder nomor 4 dapat dilihat pada gambar 3.13.

38

Gambar 3.13. Tanda Top Kompresi Silinder 4

Gambar 3.15 . Tanda pada Sprocket Poros Engkol

Gambar 3.16. Tanda pada Sprocket Poros Cam Tanda sprocket pada poros engkol harus segaris dengan tanda pada blok mesin dan tanda pada sprocket pada poros cam bertemu dengan tanda pada tutup kepala silinder. Bila saat pembongkaran kedua tanda tersebut

39

tidak bertemu, maka putar poros engkol dengan menggunakan kunci ring 17 mm sampai tanda tersebut bertemu. Apabila tanda tersebut sudah bertemu maka lepaslah timing belt dengan cara mengurangi tekanan dari tensioner. Penyetel tekanan timing belt (tensioner) dikendorkan sampai memungkinkan untuk melepas timing belt.

Gambar 3.17. Timing Belt dan Tensioner k. Melepas Busi, Koil dan Tutup Kepala Silinder Kabel busi dicabut terlebih dahulu dengan menarik karet pelindungnya, jangan menarik kabelnya. Lepaskan koil dari tutup kepala silinder dengan membuka baut pengikatnya.

Gambar 3.18. Melepas Koil

40

Gambar 3.19. Proses Membuka Tutup Kepla Silinder Tutup kepala silinder dilepas

dengan melepas baut pengikat

dengan kepala silinder, selanjutnya busi dilepas dengan menggunakan kunci busi.

Gambar 3.20. Melepas Busi Baut penyetel celah katup harus dikendorkan dahulusebelum melepas camshaft. Tujuan dari pengendoran penyetel katup untuk memudahkan dalam melepas camshaft. Saat cam tidak menekan pelatuk maka kondisi cam akan mudah untuk dilepas.

41

Gambar 3.21. Melonggarkan Baut Penyetel Katup Hal yang dilakukan selanjutnya adalah membuka CMP sensor yang terpasang pada ujung bagian belakang poros cam. Keluarkan CMP sensor dengan hati-hati agar gasket tidak rusak.

Gambar 3.22. Melepas CMP Sensor Hal selanjutnya ialah membuka bantalan poros cam. Kendorkan baut secara bertahap agar tidak terjadi keolengan pada poros cam. Kendorkan baut bantalan sesuai dengan urutan melepas pada gambar 3.23.

42

Gambar 3.23. Urutan Membuka Baut Bantalan Poros Cam (sumber: PT. Indomobil : 6A-23) Baut bantalan poros cam yang sudah terlepas dengan urutan diatas maka jangan langsung mengeluarkan baut dari bantalan untuk menghindari baut yang tertukar, karena keausan setiap baut terhadap rumahnya berbeda-beda. Setiap bantalan poros cam mempunyai tanda anak panah yang menunjukkan menghadap kemana bantalan tersebut. Pada setiap bantalan poros cam juga terdapat nomor supaya setiap bantalan tidak tertukar tempat dengan bantalan yang lain. Apabila bantalan poros cam sulit untuk dilepaskan maka goyang-goyangkan bantalan ke kanan dan kekiri sehingga bantalan mudah dilepas, setelah bantalan terlepas, angkat keluar poros cam dan tempatkan di tempat yang aman diusahakan agar posisi berdiri agar tidak ada goresan pada poros cam.

43

Gambar 3.24. Melepas Bantalan Poros Cam l. Melepas Kepala Silinder Gunakan kunci sock 10 ukuran kecil dengan mata sock segi banyak karena baut yang digunakan bersegi banyak. Lakukan pengenduran baut secara bertahap dengan urutan pada gambar 3.25.

Gambar 3.25. Urutan Mengendurkan Baut kepala silinder Lakukan pengenduran baut seperti gambar diatas, lakukan secara menyilang.

Lakukan

pengenduran

menjadi

tiga

tahapan

supaya

menghindari kepala silinder yang melengkung. Jika semua baut sudah dilepas maka angkat kepala silinder dan hati – hati jangan merusak gasket

.

44

m. Melepas Pelatuk dan Poros Pelatuk Kendorkan

terlebih

dahulu

baut

pengunci

poros

pelatuk

menggunkan kunci L. Cara mengendorkan yaitu sepeti cara mengendurkan bantalan poros cam, yaitu dimulai dari sisi paling ujung kemudian kesamping melangkah satu batu kemudian sampai seterusnya. jika sudah maka keluarkan pelatuk hisap dan buang dengan cara menarik keluar sambil menahan agar pegas penunci tidak meloncat. Taruh pelatuk katup sesuai dengan urutanya supaya tidak tertukar dengan yang lain sebab keausan tiap pelatuk berbeda. n. Melepas Katup dan Perlengkapannya Kepala silinder disandarkan kayu dibawahnya agar tidak rusak. Buka pegas katup dengan menggunakan alat valve spring compressor.

Gambar 3.26. Melepas Katup Menggunakan Valve Spring Compressor Ada sebagaian katup yang tidak bisa dilepas menggunakan valve spring compressor karena tempat katup yang sempit, untuk membukanya menggunakan kunci sock ukuran 17 lalu disambung dengan pemegang sock lalu dipukul dengan palu karet dan pengunci akan keluar sendiri.

45

Gambar 3.27. Melepas Katup Menggunkan Kunci Sock Semua komponen yang sudah terlepas maka besihkan komponen menggunakan bensin dan majun lalu semprot dengan udara bertekanan, jangan sampai bushing katup terkena bensin karena akan merusak bushing itu sendiri. Mekanisme katup terdiri dari banyak komponen mulai dari yang kecil sampai yang besar. Jumlah katup pada mesin G15 ini ada 16 katup sehingga butuh kecermatan agar setiap katup tidak tertukar dengan katup yang lain. Simpan semua komponen ditempat yang aman dan jangan sampai hilang. Langkah urutan proses pembongkaran mekanisme katup telah dilakukan, dimana hal yang dilakukan dimulai dari komponen paling luar terlebih dahulu. Proses perakitan dapat dilakukan dengan cara membalik dari proses pembongkaran. 2. Proses pengukuran Saat mesin bekerja maka hampir semua komponen yang ada di mesin akan bekerja juga. Komponen yang bekerja secara terus menerus akan mengalami sebuah keausan sehingga menjadi tidak seperti standarnya

46

mulai dari ukuran, bentuk dan keausanya. Apabila kita ingin mengetahui apakah komponen tersebut telah mengalami keausan maka dapat dilakukan pengukuran dengan membandingkan komponen yang standart. Apabila hasil dari pengukuran masih dalam kondisi standart maka komponen tersebut tidak perlu diganti, sedangkan bila hasil dari pengukuran berada pada zona kritis atau limit maka sebaiknya diganti agar kerusakan pada komponen tidak semakin parah yang bisa mempengaruhi komponen yang lain dan kinerja dari mesin sendiri akan kurang optimal. Pada mekanisme katup terdapat komponen yang bekerja sehingga akan membutuhkan banyak pengukuran. Pengukuran pada mekanisme katup meliputi: a. TimingBelt Timing belt berfungsi menghubungkan putaran dari poros engkol menuju poros cam untuk membuat mekanisme katup bekerja. Sisi luar dari timingbelt berbentuk datar artinya hanya lurus dan disinilah biasanya merek dagang dicantumkan sedangkan pada sisi bagian dalam bergerigi seperti roda gigi yang tujuannya mengikat sproket poros engkol dan sproket poros cam supaya saling terhubung. Perawatan pada timingbelt sangat penting karena jika sewaktu mesin bekerja dan timingbelt putus maka akan mengakibatkan hal yang berbahaya seperti mekanisme katup akan kacau dan mengakibatkan katup bisa patah atau bengkok karena benturan dengan torak. Perawatan timing

47

belt sesuai dengan spesifikasi pada buku manual mesin G15 ini setiap 15000 km dilakukan pengecekan dan pengantian setiap 30000 km. Setiap pengantian timingbelt maka akan dicatat di buku atau di tutup timingbelt pada berapa kilometer mesin tersebut diganti timingbelt. Pemeriksaan timingbelt meliputi keausan, keretakan dan bentuk dari timingbelt.

Gambar 3.28. Timingbelt

Gambar 3.29 . Kondisi Timing Belt Hasil dari pemeriksaan pada timing belt didapatkan bahwa timing belt masih dalam keadaan normal, dimana tidak ada keretakan dan tonjolan pada timingbelt.

48

b. Tensioner Tensioner mempunyai peran untuk mengatur tekanan pada timingbelt. Pada tensioner terdapat sebuah lug yang dapat berputar. Pemeriksaan pada tensioner dilakukan dengan cara memutar lug, jika putaran lug rata dan tidak macet maka tensioner dapat dikatakan masih normal.

Gambar 3.30. Memeriksa Putaran Lug Pada Tensioner Hasil dari pemeriksaan bahwa putaran dari lug normal sehingga tensioner masih dalam keadaan normal. c. Poros Cam Pemeriksaan pada poros cam dilakukan secara visual dan menggunakan alat bantu. Pemeriksaan visual pada poros cam dengan dilihat apakah pada poros cam terdapat goresan .

Gambar 3.31. Pemeriksaan Poros Cam Secara Visual

49

Hasil dari pemeriksaan visual pada poros cam dalah poros cam tidak terdapat goresan sehingga masih normal.Pemeriksaan poros cam menggunakan alat bantu meliputi memeriksa tinggi cam, diameter journal dan batalan poros cam, run out. Pengukuran tinggi cam, tinggi cam akan mempengaruhi dari dalamnya katup membuka dan lama dari katup membuka. Jika cam berbentuk cekung maka dapat menekan katup dengan dalam tapi keausan akan sangat besar, sedang untuk cam cembung akan membuka katup lebih lama

Gambar 3.32 . Mengukur Tinggi Cam. Nilai dari standar pengukuran untuk tinggi camIn (36,18–36,34) mm, camex (35,90–36,06) mm, dan batas nilai pengukuran camIn (36,08) mm, camEx (35,80) mm. Hasil dari pengukuran tinggi cam : Tabel 1. Hasil Pengukuran Tinggi Cam No

Bagian yang diukur

1.

Cam Silinder no. 1

Hasil pengukuran (mm)

In

36,22

In

36,23

Ex

35,95

50

Ex 2.

3.

4.

35,92

Cam Silinder no. 2 In

36,20

In

36,19

Ex

35,94

Ex

35,94

Cam Silinder no 3 In

36,22

In

36,19

Ex

35,95

Ex

35,96

Cam Silinder no. 4 In

36,21

In

36,20

Ex

35,95

Ex

35,95

Pengukuran selanjutnya adalah mengukur keolengan dari poros cam. Keolengan pada poros cam akan mengakibatkan mesin bergetar, mesin akan kurang optimal. Cara mengukur keolengan poros cam adalah dengan menggunakan alat dial gauge serta dengan bantuan V-blok.

Gambar 3.33. Mengukur Keolengan Poros Cam Tabel 2. Pengkuran Keolengan Porsos Cam

51

No

Bagian yang diukur

1.

Keolengan cam

Hasil pengukuran (mm)

poros 0,03

Pengukuran selanjutnya adala mengukur celah oli antara bantalan dan jurnal poros cam. Celah oli sangatlah penting karena jika suatu benda padat berputar sambil bergesekan secara terus menerus tanpa dilapisi film maka akan cepat aus. Peran celah oli pada komponen ini adalah melapisi jurnal cam dengan film dan juga melapisi bantalan cam dengan film jadi antara bantalan dan jurnal tidak berhubungan secara langsung. Celah ini juga bisa untuk tempat pemuaian ketika komponen tersebut panas. Apabila celah oli ini berlebihan maka akan terjadi keolenganan. Alat ukur yang digunakan pada bantalan adalah telescopic lalu lebar teleskopik diukur menggunakan micrometer dan pada journal poros cam menggunakan micrometer, sebelumnya micrometer harus telah di kalibrasi terelebih dahulu.

Gambar 3.34.Mengukur Bantalan Cam Menggunakan Telescopic

52

Gambar 3.35. Mengukur Journal Cam Nilai standar dari pengukuran bantalan (28 – 28,02) mm journal (27,93-27,96) mm. Nilai limit celah celah standart (0,04 – 0,08) mm. Limit celah (0,12) mm. Hasil dari pengukuran tersebut adalah: Tabel 3. Pengukuran Celah antara Bantalan dan Jurnal Cam No

Bagian yang diukur

Hasil pengukuran (mm)

Celah (mm)

1.

Bantalan no. 1

28,01

0,08

Journal no 1

27,93

Bantalan no. 2

28,01

Journal no 2

27,93

Bantalan no. 3

28,01

Journal no 3

27,93

Bantalan no. 4

28,01

Journal no 4

27,93

Bantalan no. 5

28,01

Journal no 5

27,93

Bantalan no. 6

28,01

Journal no 6

27,93

2. 3. 4. 5. 6.

d. Pelatuk dan Poros Pelatuk

0,08 0,08 0,08 0,08 0,08

53

Pelatuk bertugas untuk menekan batang katup supaya katup membuka dengan melawan gaya pegas. Pelatuk tidak hanya menekan batang katup, tapi pelatuk juga di tekan oleh cam. Pelatuk yang bekerja secara terus menerus akan mengalami keausan. Apabila ingin mengetahui apakah pelatuk itu sudah aus maka diperlukan pemeriksaan.Pemeriksaan dapat dilakukan secara visual langsung dan menggunakan alat bantu.

Gambar 3.36. Kondisi dari Poros Pelatuk Hasil pemeriksaan pada poros pelatuk menunjukan bahwa poros pelatuk terdapat goresan, sehingga poros pelatuk dalam keadaan tidak normal. Pemeriksaan selanjutnya adalah mengukur celah antara dalam diameter pelatuk dan poros pelatuk.

54

Gambar 3.37. Mengukur Diameter Poros Pelatuk

Gambar 3.38. Mengukur Diameter Dalam Pelatuk Standar dari hasil pengukuran adalah diameter dalam pelatuk (15,99-16,1)mm diameter poros pelatuk (15,96-15,98)mm, dan celah standar 0,009 mm serta batas celah (0,01-0,04)mm. Hasil pengukuran celah antara diameter dalam pelatuk dan diameter poros pelatuk : Tabel 4. Hasil pengukuran celah pelatuk dan poros pelatuk No

Bagian yang diukur

1

Pelatuk Silinder no. 1 In Ex Poros pelatuk

16,05 16,01 15,97

0,08 0,04

Pelatuk Silinder no. 2 In Ex Poros pelatuk

16,01 16,01 15,97

0,04 0,04

Pelatuk Silinder no. 3 In Ex Poros pelatuk

16,01 16,01 15,96

0,05 0,05

Pelatuk Silinder no. 4 In Ex

16,01 16,01

0,04 0,04

2.

3.

4.

Hasil pengukuran (mm)

Clearence (mm)

55

Poros pelatuk

15,97

Hasil celah antara poros pelatuk dan pelatuk

diperoleh bahwa

pelatuk dan poros pelatuk masih dalam keadaan standart. e. Katup dan Pegas Katup Katup berfungsi tempat masuk campuran bahan bakar dan udara serta tempat keluatnya gas sisa pembakaran. Katup harus mampu menahan panas yang tinggi. Saat katup membuka dan menutup dengan kecepatan yang tinggi maka dapat terjadi keausan pada katup dan pegas katup, oleh sebab itu dilakukan pengukuran terhadap komponen tersebut untuk mengetahui apakah komponen tersebut masih baik atau tidak. Hal yang pertama adalah memeriksa ujung batang katup apakah berlubang (aus) karena sering bertumbukan dengan pelatuk.

Gambar 3.39. Ujung batang katup Hasil dari pemeriksaan ujung batang katup dengan melihat dengan menggunakan mata telanjang adalah masih keadaan normal dengan tidak ada lubang pada ujung batang katup.

56

Pemeriksaan selanjutnya adalah memeriksa ketebalan kepala katup, alat yang digunakan pada pemeriksaan adalah jangka sorong. Nilai standart pada pengukuran ini 0,08-1,2 mm dan batasnya katup masuk 0,6mm dan katup buang 0,7 mm.

Gambar 3.40. Pemeriksaan Kepala Katup Tabel 5. Hasil Pemeriksaan Kepala Katup No

Bagian yang diukur

1.

Katup Silinder no. 1 In In Ex Ex Katup Silinder no. 2 In In Ex Ex Katup Silinder no 3 In In Ex Ex Katup Silinder no. 4 In In Ex Ex

2.

3.

4.

Hasil pengukuran (mm) 1,15 1 1,15 1,15 1,15 1,15 1 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15

57

Pengukuran selanjutnya adalah lebar dudukan katup dengan menggunakan jangka sorong. Standart pengukuran 1,1 - 1,3mm.

Gambar 3.41. Memeriksa Dudukan Katup Tabel 6. Hasil Pemeriksaan Dudukan Katup No

Bagian yang diukur

1.

Katup Silinder no. 1 In In Ex Ex Katup Silinder no. 2 In In Ex Ex Katup Silinder no 3 In In Ex Ex Katup Silinder no. 4 In In Ex Ex

2.

3.

4.

Hasil pengukuran (mm) 1,8 1,75 1,3 1,1 1,1 1,4 1,2 1,2 1,35 1,1 1,2 1,1 1,6 2,2 1,1 1,2

58

Hasil pemeriksaan diatas bahwa banyak dudukan katup yang tidak standar. Ada 10 katup dengan dudukan katup yang masih baik, 6 dari katup dudukanya sudah tidak normal lagi. Pemeriksaan selanjutnya adalah pada pegas. Pegas berfungsi untuk mengembalikan katup agar menutup rapat agar tidak terjadi kebocoran saat langkah kompresi. Pemeriksaan pada pegas meliputi panjang pegas normal, panjang pegas dengan beban, dan kemiringan pegas. Pengukuran panjang pegas dilakukan dengan menggunakan jangka sorong. Panjang standar 36,83mm dan batas maksimum 35,67mm. Hasil pengukuran panjang pegas: Tabel 7. Hasil Pengukuran Panjang Pegas Tanpa Beban No

Bagian yang diukur

1.

Pegas Silinder no. 1 In In Ex Ex Pegas Silinder no. 2 In In Ex Ex Pegas Silinder no 3 In In Ex Ex Pegas Silinder no. 4 In In Ex Ex

2.

3.

4.

Hasil pengukuran (mm) 36,5 36,7 36,7 36,7 36,5 36,6 36,7 36,8 36,6 36,7 36,6 36,7 36,6 36,7 36,55 36,8

59

Hasil pengukuran dapat didapatkan bahwa ada 1 pegas katup yang dibawah limit. Pemeriksaan kekuatan pegas. cara yang dilakukan untuk menguji kekuatan pegas adalah dengan memberi tekanan pada pegas sampai panjang pegas menjadi 31,5 mm, kemudian dilihat pada alat pengetes tekanan pegas di angka berapa jarum menunjukan nilai dari kekuatan pegas. Kekuatan dari pegas harus pada standart, jangan sampai pegas terlalu kuat atau terlalu lentur.

Gambar 3.41. Pengukuran Kekuatan Pegas Akibat pegas yang terlalu kuat dan lentur telah dijelaskan pada landasan teori. Tekanan standar dengan tekanan 10,7-12,5 kg dengan panjang 31,5mm, dan batas yang diijinkan 9,3 kg dengan panjang 31,5mm. Hasil pengkuran kekuatan pegas: Tabel 8. Hasil Pengkuran Kekuatan Pegas No

Bagian yang diukur

1.

Pegas Silinder no. 1 In In Ex Ex Pegas Silinder no. 2 In

2.

Hasil pengukuran (mm) 9 9 9 9 8

60

In Ex Ex Pegas Silinder no 3 In In Ex Ex Pegas Silinder no. 4 In In Ex Ex

3.

4.

9 8 8 9 9 9 10 8 9 9 9

Hasil yang didapatkan dari pengukuran diatas maka dapat disimpulkan bahwa 15 pegas katup kurang kuat dan satu pegas katup yang masih baik. Jika hal tersebut tidak segera diperbaiki maka akan menyebabkan kerusakan komponen tersebut yang lebih parah. Pegas katup yang lemah akan menyebabkan kemampuan menutup katup kurang kuat sehingga akan terjadi kebocoran kompresi yang menyebabkan tenaga mesin berkurang. Pemeriksaan selanjutnya adalah kemiringan pegas. Kemiringan pegas dapat diukur dengan menggunakan feller gauge dengan bantuan pengaris.

Gambar 3.42. Pengukuran Kemiringan Pegas.

61

Alat pengetes kekuatan pegas biasanya sudah ada penggaris mistar yang terpasang secara vertikal. Pengukuran tinggal dilakukan dengan cara menaruh pegas sejajar dan berhimpitan dengan penggaris tersebut kemudian dikasih feller pada jarak keduanya dan diputar-putar sampai didapatkan jarak yang paling besar. Batas dari hasil pengkuran pada bagian ini adalah 2 mm. Hasil pengukuran :

Tabel 9. Hasil Pengukuran Kemiringan Pegas No

Bagian yang diukur

1.

Pegas Silinder no. 1 In In Ex Ex Pegas Silinder no. 2 In In Ex Ex Pegas Silinder no 3 In In Ex Ex Pegas Silinder no. 4 In In Ex Ex

2.

3.

4.

Hasil pengukuran (mm) 1 0.9 1,3 1 1 1 1 0,9 0,9 1 0,9 0,7 1,1 1,2 0,8 1

f. Kerataan Kepala Silinder Kerataan kepala silinder akan mempengaruhi tekanan kompresi, dengan mengukur kerataan kepala silinder maka dapat diketahui apakah

62

kepala silinder rata atau tidak. Alat yang digunakan pada pemeriksaan komponen tersebut ialah penggaris dan mistar baja. Ukur secara memanjang dan diagonal.

Gambar 3.44. Mengukur Kerataan Kepala Silinder Hasil dari pengukuran kerataan kepala silinder didapatkan bahwa kerataaan kepala silinder masih bagus dengan nilai dibawah 0,05mm (batas 0,05). 3. Penyetelan Katup Penyetelan katup dilakukan untuk memperoleh jarak bebas antara pelatuk dan batang katup. Jarak bebas digunakan untuk pemuaian pada waktu mesin dalam keadaan panas. Setelan katup harus sesuai dengan spesifikasi pada mesin tersebut. Setelan katup yang terlalu renggang akan mengakibatkan bunyi pada kepala silinder, bunyi tersebut dikarenakan benturan antara pelatuk dan batang katup. Jarak yang terlalu renggang membuat kecepatan pelatuk bertambah kencang karena dorongan dari poros cam. Setelan yang terlalu rapat juga akan mengakibatkan mesin sulit hidup, kompresi akan bocor saat pemuaian, dan bensin akan lebih boros.

63

Penyetelan katup dapat dilakukan saat tune-up, karena penyetelan katup merupakan pekerjaan yang ada pada tune-up. Penyetelan katup juga dilakukan saat overhoule mesin, pada overhoule mesin penyetelan katup dilakukan saat mesin dingin (saat perakitan) dan mesin panas ( saat mesin sudah mulai dihidupkan hingga mencapai suhu kerja mesin). Penyetelan pada mesin ini dilakukan diantara cam dan pelatuk.Syarat dalam melakukan penyetelan katup: Posisi torak pada langkah kompresi ( katup dalam keadaan tidak bekerja). Langkah – langkah dalam melakukan penyetelan katup adalah sebagai berikut : 1. Mesin dihidupkan hingga mencapi suhu kerja lalu matikan. 2. Tutup kepala silinder dibuka, dengan sebelumnya melepas konektor pada koil. 3. Top kompresi 1 atau 4 dicari dengan memutar pulley dengan menggunakan kunci ring 17 dengan tanda putih (coakan) pada pulley segaris dengan angka ”0” pada tutup timing belt. Tanda selanjutnya yaitu pada rocket arm pada kondisi tidak tertekan oleh cam, jika rocker arm silinder 1 tidak tertekan cam berarti langkah yang terjadi adalah top kompresi silinder 1 maka lakukan penyetelan katup dengan urutan pada langkah no 4. Apabila rocker arm pada silinder 4 tidak tertekan oleh cam berarti ini pada kompresi 4, maka lakukan penyetelan katup dengan urutan langkah pada nomor 6.

64

4. Lakukan penyetelan dengan menggunakan feller gauge dengan ukuran untuk katup masuk 0,2 mm dan katup buang 0,3 mm. Penyetelan dilakukan diantara cam dan pelatuk.

Tabel 10. Penyetelan pada Top 1 Silinder 1 In (√) Ex (√)

In (√) Ex (√)

Silinder 2 In (√) In (√) Ex Ex

Silinder 3 In In Ex (√) Ex (√)

Silinder 4 In In Ex Ex

Keterangan : √= katup yang disetel. 5. Setelan katup diperiksa kembali, tanda setelan yang baik adalah tekanan pada feller gauge terasa sedikit berat. 6. Pulley diputar kembali 1800 dan lakukan penyetelan katup. Tabel 11. Penyetelan pada Top 4 Silinder 1 In In Ex Ex

Silinder 2 In In Ex (√) Ex (√)

Silinder 3 In (√) In (√) Ex Ex

Silinder 4 In (√) In (√) Ex (√) Ex (√)

Keterangan : √= katup yang disetel. C. Pembahasan 1. Mekanisme Katup Pada Mesin Suzuki G15 Mesin G15 tergolong dalam mesin bensin, karena menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya. Mesin ini termasuk dalam mesin 4 langkah, karena setiap satu kali pembakaran melakukan 4 gerakan langkah torak

65

Pada

Jurnal APV, Mesin G15 merupakan mesin seri G yang

digunakan oleh Suzuki dan juga oleh GM ( General Motor) dengan seri M. Mesin seri G milik Suzuki dan mesin seri M milik GM merupakan mesin yang dikembangkan dan dibuat oleh kedua perusahaan tersebut. Mesin seri G15, arti dari 15 sendiri pada mesin ini digunakan untuk menandakan bahwa

mesin

ini

mempunyai

kapasitas

silinder

1500cc

(http://jurnalapv.wordpress.com/2010/04/13/mesin-seri-g-dan-kawankawan ). Mesin G15 ini juga mempunyai keunggulan pada sistem bahan bakar yang sudah dikontrol secara elektronik. EPI (Elektonic Petrol Injection) merupakan istilah dagang

yang digunakan oleh Suzuki.

Teknologi sistem bahan bakar pada mesin ini sudah menggunakan teknologi MPI (Multi Point Injection) artinya setiap saluran masuk udara pada tiap-tiap silinder mempunyai injector sendiri. Mesin ini mempunyai 4 silinder jadi injector-nya ada 4 buah. Mekanisme Katup Pada Mesin Suzuki G15 ini masih mekanik biasa belum dikontrol secara elektronik. SOHC 16 katup merupakan mekanisme pada mesin ini. SOHC (Single Over Head Camshaft) dari singkatan tersebut dapat dipahami bahwa, mesin ini menggunakan poros cam tunggal dengan letaknya dibagian kepala silinder. Katup pada mesin ini ada 16 buah dengan katup masuk dua dan katup buang dua pada setiap silindernya. Pelatuk pada katup masuk lebih kecil dan pendek dibanding dengan pelatuk pada katup buang. Konfigurasi pada katup berbentuk “V”,

66

katup digerakkan oleh camshaft melalui timing Belt dan kerja membuka dan menutup katup dilakukan oleh rocker arm. 2. Sudut Pembukaan dan Penutupan Katup Motor bensin 4 langkah mempunyai 4 siklus kerja, yaitu hisap, kompresi, usaha, dan buang. Saat langkah hisap maka katup hisap membuka dan saat langkah buang maka katup buang akan membuka. Berdasarkan teroritis katup hisap akan membuka ketika piston di TMA sampai piston di TMB dan katup buang akan membuka ketika piston berada di TMB sampai piston mencapi TMA, namun secara praktiknya bila katup masuk terbuka saat piston di TMA maka campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke ruang bakar akan sedikit, apalagi saat putaran tinggi maka terjadi kelembaman pada pegas katup sehingga campuran bahan bakar dan udara menjadi tambah sedikit. Proses pemasukan dapat terbaiki dengan membuka katup hisap lebih awal atau sebelum piston di TMA dan menutup setelah piston melewati TMB. Begitu juga yang terjadi pada katup buang, untuk memperbaiki sistem pembuangan maka katup buang juga terbuka lebih awal dan menutup lebih akhir dari teoritis. Saat katup masuk membuka lebih awal dan katup masuk menutup lebih akhir, maka ada waktu dimana kedua katup tersebut terbuka secara bersama-sama. Overlap adalah dimana keadaan katup buang dan katup masuk terbuka secara bersama-sama. Proses overlap digunakan untuk proses pembilasan atau pembersihan gas sisa pembakaran dan membantu

67

pengisian lebih awal agar pemasukan lebih maksimal. Overlap

pada

mesin dapat dihitung dengan menghitung sudut pembukaan katup masuk dan katup buang. Sudut pembukaan katup masuk dan katup buang dapat dicari dengan cara berikut ini: a.

Persiapkan kertas dengan diagonal garis sebesar 50, buat satu lingkaran penuh hingga 3600. kemudian kertas tersebut ditempelkan di roda gila. Setel kerengangan katup terlebih dahulu sesuai spesifikasinya.

b.

Piston berada pada top kompresi 4. Pastikan piston pada top kompresi 4 dengan tanda pada pulley dan tutup timingbelt ada pada angka nol.

c.

Pasang dial indikator pada rocker arm untuk katup buang dan pada pegas untuk katup masuk (hal tersebut menyesuaikan mesin, mesin G15 ketika ditaruh pada rocker arm maka terjadi tabrakan antara dial indikator dengan cam). Posisikan dial indicator dengan kondisi tertekan sehingga jarum kecil yang ada pada dial indicator menunjukan nilai yang besar, kemudiaan beri tanda pada kertas ukur tadi sebagai acuan untuk membaca besar sudut dan ingat pada angka berapa jarum kecil dan besar pada dialindicator sebagai acuan nantinya.

d.

Putar poros engkol hingga tanda pada dialindicator bergerak sedikit kemudian hitung besar sudut yang mulai membuka di kertas yang

68

ada pada roda gila, kemudian putar lagi hingga mencapai nilai tertinggi pada dialindicator. Pada saat dial indicator mencapai nilai tertinggi berarti sudah mencapai tinggi angkat katup yang paling besar. Putar lagi hingga dial indikator mencapai nilai yang sama saat sebelum diputar dan hitung sudut pembukaan yang telah terjadi. Lakukan hal yang sama untuk menghitung katup yang lain.

Gambar 3.45. Sudut Pembukaan Katup Gambar diatas dapat dinyatakan dalam bentuk tabel dibawah ini untuk mempermudah proses pembacaan. Tabel 12. Sudut Pembukaan Katup No

Katup

Terbuka

Tertutup

Total Membuka

1.

Masuk

150sebelum TMA

700setelah TMB

2650

2.

Buang

450sebelum TMB

250setelah TMA

2500

Keterangan : derajat poros engkol. Katup masuk membuka sebesar 2650dengan dimulai membuka 150 sebelum torak ada di titik mati atas sampai torak bergerak ke titik mati bawah dan menutup setelah 700setelah torak melewati titik mati bawah.

69

Sedangkan katup buang membuka sebesar 2500poros engkol dengan dimulai membuka 450sebelum torak ke TMB atau pada akhir langkah usaha sampai torak bergerak kembali ke TMA dan menutup 250setelah TMA. Katup masuk dan buang akan mengalami proses dimana kedua katup akan terbuka secara bersama-sama atau sering disebut overlap atau sudut gunting. Overlap yang terjadi pada mekanisme katup mesin ini sebesar 400poros engkol. Sudut sebesar 400diambil dari 150ketika katup masuk membuka sebelum TMA dan ditambah 250ketika katup buang membuka setelah TMA. Tujuan dari overlap adalah untuk memperbaiki sistem pembuangan gas bekas dengan memanfaatkan gas baru yang masuk mendorong gas bekas keluar atau sering disebut pembilasan, sehingga gas yang masuk pada ruang bakar adalah gas baru tapi tidak 100% gas baru. Pembukaan katup masuk yang sesuai teori berakhir saat torak berada di TMB tapi kenyataannya katup masuk menutup setelah 700setelah TMB. Tujuannya katup masuk membuka lebih lama adalah untuk memperbaiki pengisian campuran bahan bakar dan udara. Putaran mesin yang tinggi akan mengakibatkan pengisian gas akan berkurang karena kelembaman yang terjadi pada mekanisme katup. D. Troubleshooting Mekanisme Katup Mekanisme katup yang bekerja terus menerus akan mengakibatkan beberapa komponen aus atau akan berubah setelannya. Kerusakan pada komponen mekanisme katup secara terperinci ada pada bagian dibawah ini:

70

1. Setelan Katup yang Tidak Tepat Setelan katup berfungsi agar celah antara batang katup dan pelatuk agar pada kondisi standar pabrik. Celah katup tersebut akan mengantisipasi pemuaian katup. Jarak bebas katup harus sesuai dengan standar kecuali apabila ada modifikasi di poros cam. Akibat

dari

setelan

katup

yang

terlalu

renggang

dapat

menimbulkan bunyi berisik pada pengerak katup, dan batang katup bisa patah karena mendapat pukulan yang tiba-tiba, serta mengakibatkan sudut pembukaan katup menjadi lebih singkat. Akibat dari setelan katup yang terlalu sempit menyebabkan waktu pembukaan katup lebih lama dari semestinya, Overlapping menjadi lebih besar sehingga kerugian gas baru dan ketika putaran idle mesin bisa bergetar, katup tidak menutup secara sempurna, dan katup bisa terbakar karena tidak ada pemindahan panas pada pegas daun.

Gambar 3.45 . Setelan Katup Terlalu Renggang dan Sempit (PPPPTK/VEDC Malang,2000:3-6) 2. Kerusakan dan Perawatan pada Timing Belt Timing belt berfungsi penerus putaran dari poros engkol ke poros cam. Putaran dari poros cam setengah dari putaran poros engkol maka

71

putaran poros cam harus sesuai dengan putaran poros engkol untuk membuat mesin dapat bekerja. Putaran poros cam yang tidak sesuai dengan kerja poros engkol akan membuat mesin tidak bekerja dan bisa merusak komponen pada torak dan pada mekanisme katup. Perawatan

terhadap

timing

belt

sangat

diperlukan

untuk

menghindari putusnya timingbelt saat mesin bekerja. Timingbelt yang putus saat mesin bekerja bisa merusak komponen mesin, salah satunya adalah benturan antara torak dan katup sehingga salah satu dari komponen ada yang rusak. Perawatan yang dilakukan terhadap timingbelt adalah dengan pengantian secara berkala sesuai dengan prosedur, dan pemeriksaan dari keausan, serta tekanan timingbelt. Pengantian timing belt sebaiknya dilakukan sebelum jarak perjalanan mobil mencapai 30.000 km. 3. Kerusakan pada Poros Cam dan Pelatuk Kerusakan yang terjadi pada poros cam adalah keausan pada bantalan dan journal sehingga putaran poros cam tidak lurus dan bisa menimbulkan bunyi. Penyebab dari kerusakan diatas biasanya pada sistem pelumasan, dimana pelumas tidak sampai atas karena kurang dan kualitas dari pelumas. Kerusakan yang terjadi pada cam atau bumbungan adalah keasusan dari cam sendiri. Keausan tersebut membuat profil cam tidak rata sehingga memperangaruhi sudut pembukaan katup. Kerusakan yang terjadi pada pelatuk adalah keausan yang disebabkan salah satunya penyetelan katup yang terlalu lebar.

72

4. Kerusakan pada Pegas Katup dan Seal Katup Kerusakan pada pegas katup yang terlalu kuat akan menyebabkan kepala katup rusaknya kepala katup dan ruang bakar. Kerusakan yang terjadi pada pegas katup yang terlalu lemah akan menyebabkan bocornya tekanan kompresi dan bila putaran sangat tinggi katup bisa tumbukan dengan torak. Perapat (seal) katup akan rusak apabila digunakan terus menerus dan salah satu penyebabnya adalah bengkongnya batang katup. Perapat katup yang rusak akan memungkinkan pelumas masuk ke ruang bakar sehingga jumlah pelumas akan berkurang dan asap akan berwarna putih. 5. Kerusakan pada Katup dan Ruang Bakar Kerusakan pada katup biasanya katup menjadioleng sehingga pergerakan katup menjadi terganggu, selain itu katup yang digunakan terus menerus akan menjadi tipis pada daun katup yang menyebabkan persinggungan antara daun katup dan rumahnya menjadi kurang sempurna. Kerusakan pada ruang bakar adalah rusaknya dudukan kepala katup karena pegas katup yang terlalu kuat. 6. Kerusakan pada Kepala Silinder Kerusakan pada kepala silinder yaitu pada packing dan ketidakrataan dari kepala silinder. Kerusakan pada kepala silinder menyebabkan tekanan kompresi menurun sehingga tenaga dari mesin akan berkurang.

73

Kerusakan pada mekanisme katup diatas akan lebih mudah dibaca dengan melihat tabel 13. Tabel 13. Gangguan dan Cara Mengatasi Masalah

.

Gangguan

Penyebab gangguan

Cara mengatasi

Mesin berbunyi tik

Celah katup hisap dan buang terlalu besar

Setel kembali katup dengan spesifikasinya.

pada kepala silinder Tekanankompresi terlalu rendah

Setelan katup terlalu rapat. Kebocoran pada daun katup Kekuatan terlalu lemah

Asap

knalpot

pegas

Setel kembali katup dengan spesifikasinya. Sekur daun katup dan dudukanya, lalu cek kebocoran kompresi. Ganti pegas atau ganjal pegas. Ganti bushing katup.

Bushing katup bocor atau rusak

berwarna putih / oli cepat habis. Ganti pegas. Katup bengkong .

Pegas katup lemah. Setelan katup tidak tepat. Timing katup tidak tepat Setelan katup tidak tepat.

Mesin sulit distart

.

Pegas katup lemah sehingga kebocoran kompresi Sehinggungan daun katup dan rumahnya tidak pas

Setel katup kembali. Setel katup kembali. Ganti pegas. Sekur katup.

BAB IV PENUTUP

A. Simpulan Hasil penyusunan karya tulis dapat ditarik beberapa kesimpulan : 1. Cara kerja mekanisme katup pada mesin G15 dimulai dari putaran poros engkol kemudian diteruskan menuju ke sprocket poros engkol kemudian menuju sprocket poros cam dengan dihubungkan melalui timing belt. Putaran poros cam digunakan untuk menggerakan katup dengan mendorong pelatuk oleh cam, gerakan pelatuk kemudian diteruskan menuju katup, sehingga katup bekerja melawan gaya balik pegas. 2. Komponen yang menjadi bagian dari mekanisme katup adalah timingbelt, poros cam, pelatuk, pegas, pengunci katup, dan katup. Pengukuran yang dilakukan meliputi pengukuran pada timingbelt, poros cam, pelatuk, poros pelatuk, journal, dan kerataan kepala silinder. 3. Sudut pembukaan katup dapat dihitung dengan menggunakan dial indicator dan kertas sudut. Besarnya sudut pembukaan katup hisap sebesar 2650poros engkol, dan besarnya sudut pembukaan katup buang sebesar 2500poros engkol,dengan besar sudut overlapping sebesar 400poros engkol.

75

76

4. Gangguan yang ada pada mekanisme katup, seperti : mesin mengelitik, tekanan kompresi lemah, asap berwarna putih, katup bengkok, dan penggunaan oli yang boros, serta mesin sulit distart. B. Saran 1. Perawatan sangat dianjurkan demi kinerja mekanisme katup yang lebih baik, seperti : penggantian oli apabila sudah mencapai waktunya, penyetalan katup yang secara rutin, pengantian timingbelt sesuai batasnya. 2. Ketika mengeraskan baut gunakan kunci moment dengan moment yang sesuai dengan buku panduan. 3. Saat melepas katup, pegas katup, pelatuk, dan baut kepala silinder, aturlah agar urut sesuai dengan urutannya, sehingga tidak terjadi komponen yang tertukar. Nilai keausan setiap komponen berbeda.

77

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2000, Mesin Otomotif. Malang : PPPPTK / VEDC Malang Arends,BMP, H.Berenschot, 1980, Motor Bensin, Jakarta: Erlangga Hidayat, Wahyu, 2012,Motor Bensin Modern, Jakarta: Rineka Cipta http://jurnalapv.wordpress.com/2010/04/13/mesin-seri-g-dan-kawan-kawan http://otomotif.kompas.com/read/2012/09/22/0043237/VTEC.Bawah.Sip.Atas.Ok e.htm( diakses pada tanggal 4 Mei 2013 pukul 21.30 WIB) http://world.honda.comautomobile-technologyVTEC( diakses pada tanggal 4 Mei 2013 pukul 22.00 WIB) http://www.isuzu-astra.com/service_engine.php (diakses pada tanggal 4 Mei 2013 pukul 21.00 WIB) Jama, jalius, 2008, Teknik Sepeda Motor, Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Lele, Gabril, Agus pramusinto, I Gusti Ngurah Putra, Danang Arif Darmawan, Tri Agus Nurgroho, dkk, 2010,Panduan Penulisan Akademik,Yogjakarta: UGM Suzuki, 2001, Manulbook Mesin G15, Jakarta: Suzuki Coorporation Toyota, 1995,New Step 1 Training Manual, Jakarta: PT. Toyota Astra Motor

78

LAMPIRAN Tabel 4.1 Spesifikasi mesin Suzuki G15 Kategori

Spesifikasi

Jenis

G15

Satuan

Silinder

4 segaris

Jumlah katup

SOHC 16 katup

Isi silinder

1493 cc

Diameter × langkah

75,0 × 84,5

mm

Daya maksimum

87/6000

PS/rpm

Torsi maksimum

122/3000

Nm/rpm

Distribusi bahan bakar

Multi point injeksi

Celah katup masuk

Panas : 0,2

mm

Dingin : 0,15

mm

Panas : 0,3

mm

Dingin : 0,25

mm

13 ( standart 12 – 14)

Kg/cm2

Celah katup buang Tekanan kompresi

Gambar 4.1. Mesin Suzuki G15 yang dipakai Dalam Penelitian TA

79

Gambar 4.2. Sistem Penggerak Katup dan Tensioner

Gambar 4.3. Pulley dan Timing Belt

Gambar 4.4. Camshaft Housing dan Camshaft

80

Gambar 4.5. Rocker Arm dan Katup Buang dan Masuk

Gambar 4.6. Mencari Sudut Pembukaan Katup dan Komponen Katup

Gambar 4.7. Tanda Top Kompresi 4 di Sprocket

81

Gambar 4.8. Mekanisme Katup dan Penyetelan Katup