10 Komponen Pada Kepala Silinder Mesin 4 Tak + Fungsinya
Kompnen Kepala Silinder - Pada mesin 4 tak terdapay beberapa komponen inti seperti blok silinder, piston, poros engkol dan kepala silinder. Fungsi kepala silinder pada mesin 4 langkah ternyata bukan hanya untuk menutup blok utama mesin, ternyata ada fungsi lain dari head cylinder antara lain ;
Selain dari kelima fungsi diatas, masih banyak fungsi lain dari head cylinder apalagi pada mesin-mesin modern pastinya akan lebih banyak sistem yang berada pada komponen ini.
1. Poros Nok
Fungsi poros nok adalah untuk menekan valve lifter pada katup agar bisa terbuka. Sesuai namanya camshaft terbentuk dari poros besi yang memiliki cam disepanjang poros. cam ini, dibuat dalam sudut tertentu sehingga ketika camshaft berputar, cam bisa menekan katup dengan timming yang sesuai.
Pada sebuah mesin terdapat satu buah camshaft, itu bisa membuat mesin bekerja dengan baik. Tapi, mesin-mesin pada mobil sekarang sudah dilengkapi dengan mekanisme katup DOHC sistem ini memiliki dua buah camshaft untuk melayani empat katup setiap silinder.
Namun, anda tidak dapat menemukan camshaft pada mesin dengan mekanisme OHV. Ini dikarenakan camshaft pada sistem OHV terletak didalam blok silinder. Sementara didalam kepala silinder hanya terdapat rocker arm dan connecting rod.
2. Katup
Katup bisa disebut sebagai pintu antara ruang bakar dan udara luar. Hal itu karena fungsi katup adalah sebagai tempat keluar masuk material pembakaran sehingga mirip seperti pintu gerbang.
pada 4-stroke engine, minimal harus ada dua katup yang berperan sebagai katup hisap dan katup buang. Sementara pada sistem DOHC, menggunakan katup ganda. Artinya, setiap silinder memiliki dua katup hisap dan dua katup buang. Sistem DOHC dipakai sebagai penyempurnaan agar material pembakaran bisa keluar masuk lebih lancar.
Jika anda lihat, diameter katup intake dan exhaust akan beda. Mengapa demikian ? alasannya, agar udara bisa masuk secara maksimal. Perbedaan diameter katup ini banyak diterapkan pada mekanisme SOHC.
3. Pegas Katup
Fungsi valve spring adalah untuk menahan posisi katup agar bisa tertutup dengan rapat. Posisi katup mengarah kebawah, dengan adanya pegas maka daun katup akan tertekan ke bagian mount katup sehingga tidak ada celah.
selain itu, pegas katup digunakan sebagai pengembali posisi katup setelah ditekan. Saat camshaft menekan katup, otomatis katup terbuka. Kalau tidak ada pegas maka katup akan selalu terbuka dan ini bisa menimbulkan kebocoran.
4. Valve lifter/Rocker arm
Dua komponen ini, saling berkaitan. Valve lifter berbentuk seperti mangkuk yang menyelimuti bagian atas katup. Bahan yang dibuat pada valve lifter ini adalah logam aluminium yang memiliki gaya gesek kecil. Hal itu dikarenakan di permukaan lifter ini akan terjadi gesekan dengan camshaft, kalau bahan valve lifter kasar maka akan menimbulkan kerugian tenaga besar. Valve lifter ini digunakan untuk melindungi batang katup dari gesekan camshaft.
Sementara rocker arm, juga memiliki fungsi yang sama yakni sebagai penekan batang katup. Tapi, bentuk rocker arm seperti pengungkit yang bertumpu pada head cylinder dan batang katup.
Pada mesin generasi terbaru, valve lifter sudah tidak ada. Sebagai gantinya, rocker arm akan langsung sebagai tumpuan gesek. Namun, terdapat roller bearing yang mencegah kerugian tenaga akibat gesekan ini.
5. Busi
Fungsi busi kami rasa semua juga tahu, busi digunakan sebagai pemercik bunga api. Didalam ruang bakar, posisi busi harus berada di titik atas agar energi hasil pembakaran bisa mendorong piston secara lurus. Sehingga mesin akan lebih efisien.
Itu alasan mengapa busi berada pada kepala silinder dan bukan pada blok silinder.. Jika anda belum mengetahui tentang busi bisa simak artikel busi dan konstruksinya.
6. Injektor (diesel)
Berbeda tipe mesin, berbeda pula pengapiannya. Mesin diesel tidak memerlukan busi, cukup dengan injektor yang langsung mengarah ke ruang bakar. Baik tipe indirect atau direct injection, injektor selalu diletakan pada kepala silinder.
7. Intake Manifold
Intake manifold adalah sebuah komponen seperti tabung yang menjadi tempat untuk masuknya udara dari sistem induksi udara. Bentuk intake bermacam-macam, ada yang standar ada pula yang didesain menggelembung.
Desain menggelembung bertujuan agar udara bisa lebih maksimal saat proses pemasukan udara. Desain seperti ini akan menimbulkan efek turbulensi sehingga udara didalam intake akan bergerak searah dengan hisapan piston. Ini akan membuat langkah hisap piston menjadi lebih ringan.
Pada intake manifold juga terpasang beberapa komponen tambahan seperti EVAP Solenoid Valve (Charcoal Canister) dan katup EGR pada mesin diesel.
8. Exhaust Manifold
Sama seperti intake, exhaust manifold juga berfungsi sebagai tempat mengalirnya udara namun bukan udara masuk tapi gas buang. Fungsi exhaust manifold adalah menyalurkan gas sisa pembakaran ke komponen exhaust treatment.
Bahan exhaust manifold berasal dari baja tuang, hal tersebut dikarenakan manifold ini akan berhubungan langsung dengan gas buang yang panas. Sehingga itu exhaust manifold harus tahan panas.
Ada beberapa konfigurasi pada sistem exhaust, contohnya konfigurasi 4-2-1. Konfigurasi ini memiliki 4 pipa exhaust yang disatukan menjadi dua pipa, kemudian disatukan kembali menjadi satu pipa, sehingga ada tiga tingkatan. Konfigurasi ini akan mendukung aliran gas yang lebih lancar. Sehingga RPM mesin tidak terganggu permasalahan gas buang.
Konfigurasi lainnya adalah tipe 4-1 yang memiliki 4 pipa langsung disatukan menjadi satu pipa, sehingga hanya ada dua tingkatan. Tipe ini banyak digunakan pada mesin diesel turbo, dan konfigurasi ini juga tidak memakan banyak tempat.
9. Pompa Injeksi (Diesel)
Pada mesin diesel commonrail, biasanya komponen pompa injeksi terletak pada ujung camshaft yang berlokasi di kepala silinder. Fungsi pompa injeksi adalah menaikan tekanan solar untuk langkah pembakaran diesel.
Pompa injeksi commonrail sangat berbeda dengan pompa injeksi konvensional, bisa anda lihat pada bentuknya dimana pompa injeksi commonrail memiliki bentuk lebih kecil namun memilki tekanan jauh lebih besar. Ini karena pompa tidak memiliki mekanisme timming, sehingga pompa hanya akan menekan solar ke arah fuel rail dengan tekanan yang stabil.
10. Pompa vakum (diesel)
Pada mesin diesel, juga akan anda temui komponen pompa vakum yang biasanya terletak pada kepala silinder. Mengapa hanya mesin diesel yang dilengkapi pompa vakum ? apa fungsinya ?
Pompa vakum sebenarnya masuk ke komponen booster rem yang berfungsi untuk meringankan tenaga pengereman. Tenaga yang dipakai untuk meringankan penekanan rem ini adalah kevakuman dari dalam intake. Tapi karena mesin diesel memiliki kevakuman yang kecil, maka ini harus dipindahkan ke pompa vakum.
Demikian artikel lengkap mengenai nama bagian atau komponen pada kepala silinder mesin 4 tak pada bensin atau diesel. Semoga bermanfaat.
- Sebagai Tempat Pembakaran (Ruang Bakar)
- Sebagai tempat beroperasinya mekanisme katup
- Sebagai tempat pengaturan udara intake dan exhaust
- Sebagai tempat busi
- Sebagai penutup atas blok silinder.
Selain dari kelima fungsi diatas, masih banyak fungsi lain dari head cylinder apalagi pada mesin-mesin modern pastinya akan lebih banyak sistem yang berada pada komponen ini.
Bagian-Bagian Kepala Silinder
1. Poros Nok
Fungsi poros nok adalah untuk menekan valve lifter pada katup agar bisa terbuka. Sesuai namanya camshaft terbentuk dari poros besi yang memiliki cam disepanjang poros. cam ini, dibuat dalam sudut tertentu sehingga ketika camshaft berputar, cam bisa menekan katup dengan timming yang sesuai.
Pada sebuah mesin terdapat satu buah camshaft, itu bisa membuat mesin bekerja dengan baik. Tapi, mesin-mesin pada mobil sekarang sudah dilengkapi dengan mekanisme katup DOHC sistem ini memiliki dua buah camshaft untuk melayani empat katup setiap silinder.
Namun, anda tidak dapat menemukan camshaft pada mesin dengan mekanisme OHV. Ini dikarenakan camshaft pada sistem OHV terletak didalam blok silinder. Sementara didalam kepala silinder hanya terdapat rocker arm dan connecting rod.
2. Katup
Katup bisa disebut sebagai pintu antara ruang bakar dan udara luar. Hal itu karena fungsi katup adalah sebagai tempat keluar masuk material pembakaran sehingga mirip seperti pintu gerbang.
pada 4-stroke engine, minimal harus ada dua katup yang berperan sebagai katup hisap dan katup buang. Sementara pada sistem DOHC, menggunakan katup ganda. Artinya, setiap silinder memiliki dua katup hisap dan dua katup buang. Sistem DOHC dipakai sebagai penyempurnaan agar material pembakaran bisa keluar masuk lebih lancar.
Jika anda lihat, diameter katup intake dan exhaust akan beda. Mengapa demikian ? alasannya, agar udara bisa masuk secara maksimal. Perbedaan diameter katup ini banyak diterapkan pada mekanisme SOHC.
3. Pegas Katup
Fungsi valve spring adalah untuk menahan posisi katup agar bisa tertutup dengan rapat. Posisi katup mengarah kebawah, dengan adanya pegas maka daun katup akan tertekan ke bagian mount katup sehingga tidak ada celah.
selain itu, pegas katup digunakan sebagai pengembali posisi katup setelah ditekan. Saat camshaft menekan katup, otomatis katup terbuka. Kalau tidak ada pegas maka katup akan selalu terbuka dan ini bisa menimbulkan kebocoran.
4. Valve lifter/Rocker arm
Dua komponen ini, saling berkaitan. Valve lifter berbentuk seperti mangkuk yang menyelimuti bagian atas katup. Bahan yang dibuat pada valve lifter ini adalah logam aluminium yang memiliki gaya gesek kecil. Hal itu dikarenakan di permukaan lifter ini akan terjadi gesekan dengan camshaft, kalau bahan valve lifter kasar maka akan menimbulkan kerugian tenaga besar. Valve lifter ini digunakan untuk melindungi batang katup dari gesekan camshaft.
Sementara rocker arm, juga memiliki fungsi yang sama yakni sebagai penekan batang katup. Tapi, bentuk rocker arm seperti pengungkit yang bertumpu pada head cylinder dan batang katup.
Pada mesin generasi terbaru, valve lifter sudah tidak ada. Sebagai gantinya, rocker arm akan langsung sebagai tumpuan gesek. Namun, terdapat roller bearing yang mencegah kerugian tenaga akibat gesekan ini.
5. Busi
Fungsi busi kami rasa semua juga tahu, busi digunakan sebagai pemercik bunga api. Didalam ruang bakar, posisi busi harus berada di titik atas agar energi hasil pembakaran bisa mendorong piston secara lurus. Sehingga mesin akan lebih efisien.
Itu alasan mengapa busi berada pada kepala silinder dan bukan pada blok silinder.. Jika anda belum mengetahui tentang busi bisa simak artikel busi dan konstruksinya.
6. Injektor (diesel)
Berbeda tipe mesin, berbeda pula pengapiannya. Mesin diesel tidak memerlukan busi, cukup dengan injektor yang langsung mengarah ke ruang bakar. Baik tipe indirect atau direct injection, injektor selalu diletakan pada kepala silinder.
7. Intake Manifold
Intake manifold adalah sebuah komponen seperti tabung yang menjadi tempat untuk masuknya udara dari sistem induksi udara. Bentuk intake bermacam-macam, ada yang standar ada pula yang didesain menggelembung.
Desain menggelembung bertujuan agar udara bisa lebih maksimal saat proses pemasukan udara. Desain seperti ini akan menimbulkan efek turbulensi sehingga udara didalam intake akan bergerak searah dengan hisapan piston. Ini akan membuat langkah hisap piston menjadi lebih ringan.
Pada intake manifold juga terpasang beberapa komponen tambahan seperti EVAP Solenoid Valve (Charcoal Canister) dan katup EGR pada mesin diesel.
8. Exhaust Manifold
Sama seperti intake, exhaust manifold juga berfungsi sebagai tempat mengalirnya udara namun bukan udara masuk tapi gas buang. Fungsi exhaust manifold adalah menyalurkan gas sisa pembakaran ke komponen exhaust treatment.
Bahan exhaust manifold berasal dari baja tuang, hal tersebut dikarenakan manifold ini akan berhubungan langsung dengan gas buang yang panas. Sehingga itu exhaust manifold harus tahan panas.
Ada beberapa konfigurasi pada sistem exhaust, contohnya konfigurasi 4-2-1. Konfigurasi ini memiliki 4 pipa exhaust yang disatukan menjadi dua pipa, kemudian disatukan kembali menjadi satu pipa, sehingga ada tiga tingkatan. Konfigurasi ini akan mendukung aliran gas yang lebih lancar. Sehingga RPM mesin tidak terganggu permasalahan gas buang.
Konfigurasi lainnya adalah tipe 4-1 yang memiliki 4 pipa langsung disatukan menjadi satu pipa, sehingga hanya ada dua tingkatan. Tipe ini banyak digunakan pada mesin diesel turbo, dan konfigurasi ini juga tidak memakan banyak tempat.
9. Pompa Injeksi (Diesel)
Pada mesin diesel commonrail, biasanya komponen pompa injeksi terletak pada ujung camshaft yang berlokasi di kepala silinder. Fungsi pompa injeksi adalah menaikan tekanan solar untuk langkah pembakaran diesel.
Pompa injeksi commonrail sangat berbeda dengan pompa injeksi konvensional, bisa anda lihat pada bentuknya dimana pompa injeksi commonrail memiliki bentuk lebih kecil namun memilki tekanan jauh lebih besar. Ini karena pompa tidak memiliki mekanisme timming, sehingga pompa hanya akan menekan solar ke arah fuel rail dengan tekanan yang stabil.
10. Pompa vakum (diesel)
Pada mesin diesel, juga akan anda temui komponen pompa vakum yang biasanya terletak pada kepala silinder. Mengapa hanya mesin diesel yang dilengkapi pompa vakum ? apa fungsinya ?
Pompa vakum sebenarnya masuk ke komponen booster rem yang berfungsi untuk meringankan tenaga pengereman. Tenaga yang dipakai untuk meringankan penekanan rem ini adalah kevakuman dari dalam intake. Tapi karena mesin diesel memiliki kevakuman yang kecil, maka ini harus dipindahkan ke pompa vakum.
Demikian artikel lengkap mengenai nama bagian atau komponen pada kepala silinder mesin 4 tak pada bensin atau diesel. Semoga bermanfaat.
