Fungsi Camshaft Dan Bagian - Bagiannya - Di dalam mesin 4 tak terdapat dua jenis katup/klep, yaitu katup isap (intake valve) dan katup buang (exhaust valve). Masing-masing katup membuka dan menutup 1x setiap 1x putaran camshaft dan 2x putaran crankshaft (poros engkol).
Fungsi Camshaft Atau Noken AS
 |
| Noken As / Camshaft |
Camshaft/noken as merupakan salah satu komponen dari mekanisme penggerak katup yang terdapat di mesin 4 tak. Pada motor bensin empat langkah (4 Tak), masuknya bahan bakar diatur oleh terbuka dan tertutupnya katup isap dan katup buang.
Katup tersebut membuka dan menutup karena kerja dari noken AS yang digerakkan oleh crankshaft (poros engkol), dan dihubungkan menggunakan rantai timing diantara keduanya.
Camshaft dapat diibaratkan seperti jantung manusia, yaitu sebagai pengatur sirkulasi darah dan suplai makanan yang diperlukan bagi tubuh manusia. Sementara pada camshaft yang diatur adalah sirkulasi bahan bakar dan udara (O²) yang diperlukan untuk pembakaran yang menghasilkan tenaga.
Beberapa fungsi noken as (camshaft) antaralain :
Keterangan :
Beberapa fungsi noken as (camshaft) antaralain :
- 1. Mengoperasikan mekanisme katup yang membuka dan menutup Intake Valve dan Exhaust Valve.
- 2. Memberikan permukaan bantalan bagi Camshaft untuk berputar.
- 3. Memberikan titik pengikat untuk Camshaft drive gear.
Bagian-Bagian Camshaft
Valve lift (jarak angkat katup), valve lift duration (lama angkat katup), valve lift timing (waktu angkat katup), lobe separation angle (LSA) dan overlap akan mempengaruhi banyak sedikitnya campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam ruang bakar.
 |
| Bagian - Bagian Noken As / Camshaft |
Keterangan :
- a. Intake Lobe Lift
- b. Exhaust Lobe Lift
- c. Intake Duration
- d. Exhaust Duration
- e. Overlap
- f. Lobe Separation Angle (LSA)
1. Camshaft Lobe Lift
Camshaft lobe lift adalah maksimum tinggi angkatan pada camshaft. Tinggi angkatan pada camshaft (Camshaft Lobe Lift) tidak sama dengan tinggi angkatan katup (valve lift). Walaupun untuk tipe-tipe tertentu ada yang sama, dikarenakan adanya sistem rasio pada rocker arm. Lobe lift ada dua macam yaitu intake lobe lift dan exhaust lobe lift.
Terbukanya katup-katup pada saat pemindahan gerakan dari gerakan kerja ke gerakan menghisap, supaya gas yang telah terbakar dapat ke luar seluruhnya, sehingga pemasukan gas baru tidak bercampur dengan gas bekas di dalam silinder.
Jarak pemisah antar kedua lobe dinamakan lobe separation angle, karena diukur dalam derajat maka disebut lobe separation angle (sudut pemisah lobe). Lobe separation angle (LSA) disebut juga dengan jarak dalam derajat putaran camshaft antara intake lobe centerline dan exhaust lobe centerline.
LSA merupakan jarak pemisah antara lobe intake dengan lobe exhaust. LSA berhubungan dengan overlap, LSA dengan overlap berbanding terbalik, dengan catatan duration tetap. Dengan memperbesar LSA sama dengan memperkecil overlap, sebaliknya menyempitkan LSA memperbesar overlap.
Untuk mendapatkan torsi dan daya yang maksimal dapat dilihat dari tekanan kompresi yang dihasilkan, untuk mendapatkan tekanan kompresi yang tinggi, pembukaan katup isap (intake valve) dipercepat/pembukaan katup isap sebelum titik mati atas (TMA) dan penutupan katup isap diperlambat/penutupan katup isap setelah titik mati bawah (TMB).
LSA dan overlap saling berhubungan, dengan memperlebar LSA akan mengurangi jarak overlap dan sebaliknya jika mempersempit LSA akan menambah jarak overlap dengan catatan lift duration yang digunakan tetap.
Untuk meningkatkan overlap dapat dilakukan dengan cara mempersempit LSA hal ini akan mengurangi kevakuman di dalam intake manifold pada putaran bawah.
Untuk mengetahui besarnya LSA harus mengetahui terlebih dahulu waktu pembukaan dan penutupan katup. Setelah diperoleh datanya dapat dicari besar LSA menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan :
A : Durasi in
B : Derajat pembukaan in sebelum TMA
C : Durasi ex
D : Derajat penutupan ex setelah TMA
Dalam proses mengatur ulang profil camshaft memerlukan ketelitian yang lebih, untuk mendapatkan debit aliran udara dan bahan bakar yang maksimal ke ruang bakar.
Melalui modifikasi atau desain ulang profil camshaft maka dapat mengubah waktu membuka dan menutupnya katup.
Proses mengatur ulang profil camshaft memerlukan ketelitian yang lebih, untuk mendapatkan debit aliran udara dan bahan bakar yang maksimal ke ruang bakar.
Maka diperlukan pengaturan yang tepat terhadap valve lift, valve lift duration, dan valve lift timing. Selain variabel-variabel tersebut, lobe separation angle (LSA) juga berperan besar terhadap peningkatan kesempurnaan pembakaran.
2. Duration (Durasi)
Durasi adalah waktu buka-tutup katup dalam 1 siklus kerja yang dihitung berdasarkan perubahan posisi poros engkol yang diukur dalam bentuk derajat. Besar kecil durasi ideal camshaft ditentukan oleh karakter jalanan dan besarnya volume silinder.
3. Overlap
Pada saat berakhir gerakan buang akan dimulai gerakan isap, maka pada saat piston berada pada posisi TMA kedua katupnya berada dalam keadaan membuka. Keadaan dimana kedua katup terbuka secara bersamaan tersebut dinamakan overlap.Terbukanya katup-katup pada saat pemindahan gerakan dari gerakan kerja ke gerakan menghisap, supaya gas yang telah terbakar dapat ke luar seluruhnya, sehingga pemasukan gas baru tidak bercampur dengan gas bekas di dalam silinder.
4. Lobe Separation Angle (LSA)
Dalam sebuah desain camshaft baik itu intake lobe maupun exhaust lobe pasti memiliki puncak masing-masing. Puncak dari lobe tersebut disebut lobe center. Puncak dari intake lobe disebut juga dengan intake lobe centerline dan puncak dari exhaust lobe disebut juga dengan exhaust lobe centerline. |
| Lobe Separation Angle (LSA) |
Jarak pemisah antar kedua lobe dinamakan lobe separation angle, karena diukur dalam derajat maka disebut lobe separation angle (sudut pemisah lobe). Lobe separation angle (LSA) disebut juga dengan jarak dalam derajat putaran camshaft antara intake lobe centerline dan exhaust lobe centerline.
LSA merupakan jarak pemisah antara lobe intake dengan lobe exhaust. LSA berhubungan dengan overlap, LSA dengan overlap berbanding terbalik, dengan catatan duration tetap. Dengan memperbesar LSA sama dengan memperkecil overlap, sebaliknya menyempitkan LSA memperbesar overlap.
Untuk mendapatkan torsi dan daya yang maksimal dapat dilihat dari tekanan kompresi yang dihasilkan, untuk mendapatkan tekanan kompresi yang tinggi, pembukaan katup isap (intake valve) dipercepat/pembukaan katup isap sebelum titik mati atas (TMA) dan penutupan katup isap diperlambat/penutupan katup isap setelah titik mati bawah (TMB).
LSA dan overlap saling berhubungan, dengan memperlebar LSA akan mengurangi jarak overlap dan sebaliknya jika mempersempit LSA akan menambah jarak overlap dengan catatan lift duration yang digunakan tetap.
Untuk meningkatkan overlap dapat dilakukan dengan cara mempersempit LSA hal ini akan mengurangi kevakuman di dalam intake manifold pada putaran bawah.
Untuk mengetahui besarnya LSA harus mengetahui terlebih dahulu waktu pembukaan dan penutupan katup. Setelah diperoleh datanya dapat dicari besar LSA menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan :
A : Durasi in
B : Derajat pembukaan in sebelum TMA
C : Durasi ex
D : Derajat penutupan ex setelah TMA
Dalam proses mengatur ulang profil camshaft memerlukan ketelitian yang lebih, untuk mendapatkan debit aliran udara dan bahan bakar yang maksimal ke ruang bakar.
Melalui modifikasi atau desain ulang profil camshaft maka dapat mengubah waktu membuka dan menutupnya katup.
Proses mengatur ulang profil camshaft memerlukan ketelitian yang lebih, untuk mendapatkan debit aliran udara dan bahan bakar yang maksimal ke ruang bakar.
Maka diperlukan pengaturan yang tepat terhadap valve lift, valve lift duration, dan valve lift timing. Selain variabel-variabel tersebut, lobe separation angle (LSA) juga berperan besar terhadap peningkatan kesempurnaan pembakaran.