CARA MENGHITUNG DURASI CAMSHAFT/KEM LEWAT CAM GEAR
 |
| Add caption |
Masih banyak mekanik yang malas belajar hitung derajat durasi kem pada korek mesin 4-tak. Umumnya hanya pahami perubahan hitungan buka-tutup klep pada mata sproket keteng atau gigi sentrik
Kerugiannya, hitungan itu sulit dipahami ukurannya. Terutama untuk kepentingan riset lanjut ke bagian lain, seperti knalpot atau pengapian. Juga dianggap kurang presisi lantaran mata gir ukurannya gede.
Otomatis, riset akan berjalan serba meraba. Makanya, lebih bagus jika ada hitungan derajat yang mudah dimengerti banyak orang,
Maksudnya, hitungan derajat itu memudahkan patokan riset bagian lain dengan mudah. Misal, mau pasang kurva pengapian X karena butuh untuk durasi yang relatif panjang Y derajat. Beda dengan kalau patokannya buka di X mata setelah TMA dan nutup Y mata sebelum TMA, Gimana coba? Pusing kan?
Nah,cara sederhana hitung derajat dengan membaca buka-tutup di gigi sentrik. Meski enggak presisi benar, tapi paling tidak kita bisa pahami dan ambil patokan dalam riset
Caranya mudah. Pertama, Bagi dulu 360 derajat dengan jumlah mata pada gigi sentrik. Maka akan ketemu patokan nilai setiap mata gigi itu berapa derajat
Coba kita simulasikan di Honda Supra. Jumlah mata gigi sproket keteng ada 28 mata. Maka 360/28=12,85. Dibulatin jadi 13 derajat.
Sebelum lanjut, sepakati dulu yang akan dihitung adalah durasi putaran kem. Beda dengan hitung durasi putaran poros engkol atau crank-saft. Karena, dua kali putaran poros engkol sama dengan satu kali putaran kem,
Memakai asumsi tadi, maka ketika kita coba bagi lingkaran gigi sentrik itu jadi empat quadran. Masing-masing kuadaran I, II, III, IV, maka 180 derajat dari posisi TMA akan ketemu TMA lagi. Demikian pula dengan posisi TMB (gbr. 2).
Perlu disepakati pula cara hitung dari titik quadran itu. Biar mudah, klep out dihitung giginya di posisi setelah TMA. Baik buka maupun tutupnya
Sehingga, untuk klep in dihitung giginya sebelum TMA atau sesudah TMB, dan nutup sebelum TMA atau sebelum TMB (gbr. 3).
Misal, klep buang membuka 3 mata setelah TMA, artinya 3X13 = 39 derajat setelah TMA. Atau 51 derajat sebelum TMB> Kalau nutup 2 mata setelah TMA, maka bisa dihitung 2X13=26 derajat setelah TMA.
Berarti, durasinya kem buang (90-39) + 90 + 26 = 167 derajat. Kalau model kem kembar in dan out-nya, maka durasi total gabungan kem adalah 2 X 167 = 334 derajat. Begitu pula dengan durasi poros engkol yaitu 334 derajat.
Kalau hitungannya dari klep in, maka cara hitungannya adalah derajat bukaan sebelum TMA + 90 + gigi nutup. Misal, buka 4 mata sebelum TMA dan nutup 2 mata sebelum TMA, maka (4X13) + 90 + (2X13)= 52+90+26= 168 derajat.
Toleransi penggunaan mata gigi melesetnya lumayan jauh. Dibanding penggunaan derajat berkisar antara 1-5 derajat. Enggak bisa pastikan pas banget berada di posisi 1 mata, 0,5 mata atau 0,25 mata persis dan presisi mungkin.
Satu lagi, agar mudah, penghitungan dimulai dengan patokan kerenggangan klep 0, serta dihitung sejak 0,1 mm klep ngangkat. Jadi enggak menyulitkan dan enggak berbeda-beda ambil patokannya
MEMAHANI NOKEN AS & DURASI
Tidak salah memang mengingat noken AS adalah komponen pengatur katub-katub di dalam mesin untuk melakukan
Sedap memang, kalau porting intake dan exhaustmampu mengalirkan kabut udara serta gas sisa pembakaran dengan baik,mantap memang jika karburator mampu mengabutkan udara/bahan-bakardengan jos serta exhaust system mampu melepaskan CO dengan losss…
Noken as akan bekerja sakti bila membuka padawaktunya serta bekerja menurut durasi tertentu dan berakhir on time.Oleh karenanya tidak akan berguna kita membuat noken as ekstreme untukmotor standard, juga kurang pas jika noken as dibuat agar mesinbertenaga di rpm tinggi namun dipakai untuk motocross. Terlebih pentinglagi adalah pemasangan cam serta dialing sebuah noken as sehinggamereka mau membuka – menutup sesuai kehendak kita, setelan klep berapayang pas, berapa Lobe Separation Angle yang diinginkan, berapa derajatoverlapping yang dimau, dimana posisi Lobe Center diposisikan, sertamaximum valve lift di mesin bukan hanya lobe lift.
Kemampuan kita mengolah data inilah yang akan menjadi sisteminformasi kita dalam menentukan riset mesin balap, dimana efek jikasetelan dirubah, di RPM berapa dia bekerja bagus, pada RPM mana dialemah, saat-saat kita bercanda ria dengan mesin kemudian pembalapmencoba motor pada track untuk memberikan feedback bagi engineer akanmenjadikan kita sebuah pemerintahan yang baik lho…?! Lha kan iya,bukankah kita hidup di negara Rebalap, dari pembalap oleh pembalap danuntuk pembalap… Huahahhahaha mulai ngaco..!!! Dang!
Setidaknya apa yang ingin saya bagikan di sini adalah perhitungansederhana, bagaimana mengetahui durasi camshaft, pada bahasainternasional tentang camshaft durasi diukur saat bukaan klep atauangka dial gauge menunjuk pada 0.050 inch alias 1,27mm . Lha emangnyakita living in the jet plane.. eh emangnya kita hidup di Eropa,Amerika, Australia? Ya gak masalah ding, siapa tahu kita bisakonsultasi dengan mekanik asal Swedia seperti om saya ituhuahahauahuahauahua ngaco lagi…
Well.. let us make our own standard, biasanya ngomongin durasi ya pada angkatan 1mm, jadi saat kamu diliput tabloid, dan bicara durasi motor kamu bilang Cuma 260 derajat bos… itu diukur pada angkatan 1mm, jadikan orang pada gak tahu durasi sebenernya saat klep mulai membuka 0,15mm dan hampir menutup 0,15mm, misalnya… hehhehehe senengane kokmain rahasia. Biasa… kalau sudah terkenal jangan lupa sombong. Hakhakahkahak… But it’s not me. Secara saya belum terkenal.
Supaya lebih gampang kita akan berbagi contoh menghitung durasi noken as Yamaha Vega r
Intake membuka 27 derajat sebelum TMA, menutup 53 derajat setelah TMB
Exhaust membuka 55 sebelum TMB, menutup 29 derajat setelah TMA
Mari kita hitung durasi, LC, LSA
durasi In = 27 + 180 + 53 = 260 derajat
durasi Ex = 55 + 180 + 29 = 264 derajat
Lobe center In = 260 / 2 – 27 = 103 derajat
Lobe center Ex = 264 / 2 – 29 = 103 derajat
LSA = 103 derajat
Dari LSA kalian akan tahu karakter sebuah camshaft, dari posisi LC kalian akan bisa menentukan maximum lift apakah sudah tepat atau tidak, dari durasi kalian akan tahu pada RPM berapa dia akan bekerja baik
NOKEN AS / CAMSHAFT
Camshaft
Jika ditanya apa yang membuat valve engine dapat terbuka dan tertutup maka jawabannya camshaft. Camshaft adalah peralatan yang digunakan pada engine berpiston guna mengatur bukaan valve. Terdiri dari batang silindrikal melintang sepanjang cam dari setiap valve berada. Valve akan terbuka karena dorongan cam atau dengan mekanisme tertentu …lainnya.
Timing
Hal yang penting dalam hal ini sebenarnya adalah korelasi gerak rotasi camshafts dengan gerak rotasi crankshaft. Valve penting untuk mengatur masukan campuran fluida baik ketika intake atau exhaust sehingga harus membuka dan menutup di saat yang tepat saat piston bergerak. Untuk alasan ini, camshaft dan crankshaft dihubungkan baik dengan mekanisme roda gigi, sabuk (timing belt) atau rantai (timing chain). Pada desain-desain kendaraan tertentu, camshaft juga berperan dalam distribusi dan pompa oli mesin dan bahan bakar. Pada suatu sistem injeksi bahan bakar baru-baru ini, cams berperan juga pada fuel injector.
Pada two stroke engine, tiap valve terbuka setiap rotasi crankshaft. Camshaft berotasi dengan kecepatan yang sama dengan crankshaft. Sedangkan pada four stroke engine, valve terbuka dua kali setiap dua kali putaran crankshaft, satu kali pada saat intake dan yang lain saat exhaust. Dua rotasi penuh crankshaft untuk tiap putaran camshaft.
Letak Camshaft
Letak camshaft tergantung dari pengoperasiannya terhadap valve, secara langsung atau menggunakan mekanisme tambahan seperti batang pendorong dan rockers. Pada model operasi langsung membuka valve, camshaft berada di posisi atas dari silinder pembakaran. Pada gasoline engine saat ini, banyak digunakan sistem overhead cam. Beberapa engine menggunakan satu camshaft yang dihubungkan dan untuk menggerakkan intake valve dan exhaust valve, yang sering kita sebut SOHC (Single Overhead Cam). Sedang beberapa engine yang lain menggunakan dua camshaft, satu dihubungkan ke intake valve dan yang lain ke exhaust valve, yang kita sebut DOHC (Dual Overhead Cam).
Mekanisme
Lobe atau bagian yang menonjol dari camshaft memegang peranan penting dalam membuka dan menutupnya valve. Seiring pergerakan camshaft, lobe akan membuka dan menutup valve sesuai dengan pergerakan piston pada mekanisme intake dan exhaust yang diperlukan.
Mesin four stroke cycle. Pada keadaan “titik mati atas”, intake valve akan mulai membuka seiring keadaan piston yang bergerak ke bawah. Kemudian intake valve menutup saat piston sudah mencapai posisi paling bawah. Piston kembali bergerak ke atas dan terjadi “pematikan” yang membuat piston terdorong ke bawah. Pada “titik mati bawah” ini, exhaust valve mulai membuka seiring pergerakan piston ke atas dan menutup saat piston sudah kembali ke posisinya yang paling atas. Mekanisme inilah yang harus diatasi oleh pergerakan camshaft yang disesuaikan dengan rotasi crankshaft.
Semakin cepat mesin bekerja, semakin cepat pergerakan aliran fluida bahan bakar sedangkan kita menginginkan bahan bakar yang dimasukan ke dalam ruang pembakaran tetap banyak. Hal ini memerlukan waktu buka intake valve yang lebih lama. Untuk itu, kita memerlukan parameter valve lift atau angkatan katup dengan mendesain profil lobe pada camshaft.
Setelah mengetahui sekitar karakter mesin lewat perbandingan panjang langkah dan diameter piston, kita juga bisa tau tipikal mesin dengan mengenali durasi kem. ”Intinya, makin besar durasi, maka power mesin akan lebih didapat di putaran yang lebih tinggi,” jelas Ibnu Sambodo, mekanik bengkel khusus 4-tak Manual Tech di Yogyakarta.
Jika membaca kamus besar bahasa Indonesia, durasi adalah lama waktu dalam melakukan sesuatu. Nah, di urusan mesin 4 langkah, durasi itu adalah lamanya putaran kem dalam membuka klep. “Karena yang dihitung jarak memutar kem, maka satuannya derajat,” jelas Ibnu yang juga memiliki tim balap papan atas, Suzuki IRC Elf Manual Tech itu.
Lamanya durasi ini dihitung dari mulai membuka sampai menutup klep. Baik itu klep masuk atau in maupun klep buang atau ex. Menurut Ibnu lagi, durasi bukaan klep masuk dan klep buang bisa sama, atau berbeda. Tapi, biasanya sama atau bukaan klep masuk lebih lama. Tidak mungkin durasi klep buang lebih lama dari klep masuk. Karena jika itu terjadi mesin akan susah hidup.
Metode mengukur durasi bervariasi. Ada yang diukur mulai membukanya klep, ada juga yang mengukur setelah klep terbuka 0,1 milimeter (mm). “Kalau di balap, rata-rata mekanik sepakat untuk menghitung durasi kem dimulai setelah klep terbuka 1 mm. Karena kalau di mesin untuk balap, sebelum 1 mili itu belum terjadi apa-apa,” papar mekanik ramping itu again.
Biar tidak bingung, kita ambil contoh. Mudahnya, kem durasi klep in dan ex sama. Misalnya, klep in membuka 250 sebelum Titik Mati Atas (TMA) dan menutup 50 derajat setelah Titik Mati Bawah (TMB). Sedang klep ex mangap 50 derajat sebelum TMB dan mingkem 25 derajat setelah TMA.
Untuk menghitung durasi klep in adalah 25 + 180 + 50, hasilnya 255 derajat. Sedang klep ex adalah 50 + 18 + 25, totalnya 255 derajat. Pertanyaannya, kenapa ada angka 180 di sana? Ibnu yang menjawab, 18 derajat perlu ditambahkan, karena saat klep ex membuka saat piston bergerak dari TMA menuju ke TMB. Klep ex terbuka terus hingga piston melewati TMA lagi dan baru menutup sebelum menuju TMB. Nah, dari TMB yang pertama ke TMA kan sudah berjarak 180 derajat. Jadi, dari situlah munculnya angka 180 derajat.
Dari durasi klep masuk dan klep buang tadi kita juga menemukan istilah overlap. Overlap ini terjadi karena sementara klep out akan menutup, klep in sudah membuka. Biar gak bingung perhatiin diagram. Masih kata Ibnu, overlap berguna membilas gas sisa yang udah terbakar. Lama overlap pun menentukan sifat mesin. “Makin besar overlap, maka mesin cenderung lebih bertenaga di rpm atas,” ucap Begawan 4-Tak itu.
