kepala silinder

Gigih Adhi Kuncoro, A.Md


1. Identifikasi Kepala Silinder Dan Ruang BakarKepala silinder adalah salah satu komponen utama mesinyang berfungsi sebagai :a) Penutup blok silinderb) Penempatan kelengkapan motor, antara lain : Katup Busi Poros Nok ( Over Head Camshaft ) Ruang Bakar Saluran Masuk dan Saluran Buang Saluran Pelumasan dan Saluran Pendinginan


Kepala Silinder harus mampu tahan terhadap tekanan dantemperatur tinggi pada saat mesin beroperasi.

Macam-macam bahan kepala silinder Besi tuang

Mempunyai kekuatan tekan tinggi Keras Dapat meredam getaran dan suara Pemuaian kecil

Campuran aluminium Dapat memindahkan panas dengan baik

Maka : Kecenderungan knocking berkurang Perbandingan komponen dapat ditinggikan Daya motor bisa lebih besar.

Pemuaian besarMasalah : kerapatan paking kepala silinder berkurang

Dudukan dan penghantar katup harus dibuat darilogam yang keras, untuk mengatasi keausan.

Ringan


Macam-macam pendingin kepala silinderKepala silinder harus didinginkan, karena kepala silinder langsungbersinggungan dengan pembakaran motor.Berikut ini adalah macam – macam pendingin pada kepala silinder :

1. Pendinginan UdaraCiri – ciri : Sirip-sirip pendingin akan ,

memperluas bidangpermukaan

Suara keras akibat getaransirip

Biasanya terdapat padasepeda motor, ada juga padamobil (VW)


2. Pendinginan Cairan

Ciri – ciri : Melalui saluran-saluran, air

dapat bersikulasi dari bloksilinder motor ke saluranpendingin pada kepala silinder,kemudian ke radiator.

Dapat meredam suara motor Pendinginan merata.


Ruang bakar yang terdapat pada kepala silinder berfungsi sebagai tempat pembakaran campuran bensin danudara yang telah dimampatkan ( dikompresikan ) oleh torak di dalam silinder.

Perencanaan ruang bakar mempengaruhi:Perbandingan kompresiEfesiensi motorKecenderungan knockingDaya motor

Ruang bakar berhubungan langsung dengan Katup Masuk, Katup Buang dan pemasangan Busi. Oleh karena itu,bentuk ruang bakar sangat dipengaruhi oleh komponen tersebut dan umumnya bentuk – bentuk ruang bakarpada motor bensin adalah sebagai berikut :

A. Ruang Bakar Model Setengah Bulat( Hemispherical Type Combustion Chamber)Ruang bakar model ini mempunyai permukaan yang lebihkecil dibandingkan dengan moel lain. Hal ini menguntungkankarena panas yang hilang sedikit atau dengan kata lainefisiensi panas yang dihasilkan akan lebih tinggi. Pada ruangbakar model ini efisiensi pemasukan dan efisiensipembuangan juga lebih tinggi.Dari segi konstruksi ruang bakar setengah bulat lebihsempurna hanya saja penempatan mekanisme katupnyamenjadi lebih rumit


B. Ruang Bakar Model Baji / Pasak(Wedge Type Combustion Chamber)

Ruang bakar model baji adalahsalah satu tipe ruang bakar yangcukup populer karena kehilanganpanasnya juga kecil. Mekanismekatup yang akan ditempatkanpada ruang bakar ini dapat dibuatdalam konstruksi yang lebihsederhana dibandingkan denganruang bakar setengah bulat.


C. Ruang Bakar Model Bak Mandi( Bathtub Type Combustion Chamber)

Ruang bakar model Bak Mandididesain konstruksinya lebihsederhana sehingga biayaproduksinya juga akan lebihrendah dan diameter katup yangdigunakan pada ruang bakarmodel bak mandi akan lebih kecil.Akan tetapi proses pemasukan(intake) dan pembuangan(exhaust) pada ruang bakar modelbak mandi kurang sempurna biladibandingkan dengan ruang bakarsetengah bulat.


D. Ruang Bakar Model Atap( Pent-roof Type Combustion Chamber)

Ruang bakar model ini umumnyadigunakan pada mesin yang jumlahkatup masuk dan buang lebih dari duabuah untuk setiap silinder. Model iniakan memberi efek semburan yang lebihbaik sehingga proses pembakaran akanlebih cepat dan penempatan busi dibuatdi tengah – tengah ruang bakar. Apabiladilihat model pent-roof akanmembentuk segi empat secarahorizontal maupun vertikal dan apabiladihubungkan ke titik pusat akan terlihatseperti membentuk atap suatubangunan.


Bagian-bagian Mekanisme Katup StandarKegunaan mekanisme katup :Mengatur pemasukan gas

baru ke dalam silinderMengatur pembuangan gas

bekas ke saluran buang


Macam - macam Mekanisme Katup

1.Katup di samping ( Side Valve )Ciri – ciri : Katup berdiri Poros kam terletak di bawah Katup di samping blok motorKeuntungan : Tidak berisik Konstruksi

sederhana Tinggi motor menjadi pendekKerugian : Bentuk ruang bakar kurang

menguntungkan Penyetelan celah katup sulit

A. Mekanisme Katup dengan Poros Nok di bawah


2.Katup di kepala silinder( Over Head Valve )Ciri – ciri : Katupnya menggantung Poros kam terletak di bawah Katupnya di kepala silinderKeuntungan : Bentuk ruang bakar baikKerugian : Banyak bagian-bagian yang

bergerak Kelembaman massa besar Tidak ideal untuk putaran tinggi


1.Satu Poros Nok di Kepala Silinder( SingleOverHead Camshaft )

Ciri – ciri :Poros kam langsung menggerakkan tuaskatup ( Gb A ) atau tuas ayun katup( Gb B )

Keuntungan : Sedikit bagian-bagian yang bergerak Kelembaman massa kecil Baik untuk putaran tinggi

Kerugian : Konstruksi motor menjadi tinggi

(ada mekanisme tuas ayun)

B. Mekanisme Katup dengan Poros Nok di atas


Ciri – ciri :Nok langsung menggerakkan mangkokpenumbuk

Keuntungan : Bentuk ruang bakar baik Susunan katup-katup

menguntungkan ( bentuk V ) Kelembaman massa paling kecil Baik untuk putaran tinggi

Kerugian : Konsrtuksi mahal, lebih berat Penyetelan celah katup lebih sulit

2. Dua Poros Nok di kepala ( Double Over Head Camshaft )


a) Melepas Kepala Silinder Lepas terminal negatif

baterai.Buang air pendingin dari

radiator dan blok motor. Lepas selang radiator bagian

atas, kabel busi dan kabelpengukur temperatur.

Lepas tutup kepala silinder. Lepas unit tuas penekan

katup sesuai urutan padagambar di samping.

2. Melepas dan Memasang Kepala SilinderKepala Silinder adalah salah satu komponen utama mesin yang berfungsisebagai penutup silinder yang dipasang/diikat dengan baut pada blokmesin. Oleh karena itu, untuk melepas maupun memasang kembali harusmengikuti prosedur agar kepala silinder terhindar dari kerusakan( Permukaan Melengkung )


Lepas batang – batang penekan dan

susun berurutan.

Lepas saluran masuk dan buang. Ada 2

cara melepas saluran masuk dan buang :

Lepas saluran masuk dan buang,

Sewaktu kepala silinder masih terpasang

di blok silinder..

Jika baut – baut saluran masuk dan

buang sulit dilepas pada kepala silinder

yang masih terpasang, lepas pipa knalpot

pada saluran buang. Kemudian kepala

silinder akan dikeluarkan bersama

saluran masuk dan buang. Untuk ini

kabel dan selang pada karburator dilepas

dulu..


Lepas baut – baut kepala silinder

sesuai urutan pada gambar

disamping

Pembersihan :

Bersihkan permukaan berpaking

dengan skrap atau sikat baja.

Perhatikan lubang – lubang ulir

baut kepala silinder pada blok

silinder. Lubang – lubang tersebut

harus bersih. Tiup dengan udara

bertekanan.

Cuci kepala silinder dengan solar

atau bensin.


b) Memasang Kepala Silinder

Rakit bagian unit penekan

katup pada porosnya sesuai

urutan semula

Pasang paking dan kepala silinder.

Perhatikan urutan pemasangan

baut – bautnya

Momen pengerasan baut : 54 – 66

kg-cm.


Pasang unit penekan katup padasilinder. Perhatikan urutanpemasangan baut – bautnyaMomen pengerasan baut :18 – 24 kg-cm. Pasang saluran masuk dan buang.Momen pengerasan baut : 20 – 30kg-cm. Pasang selang radiator bagian atas,kabel busi dan kabel pengukurtemperatur. Isi air pendingin pada radiator danlakukan pembuangan udara padasistem pendingin. Pasang terminal negatif baterai. Lakukan penyetelan celah katup. Pasang tutup kepala silinder


2)Memeriksa Kepala SilinderSesuai dengan fungsi Kepala Silinder, makagangguan yang sering terjadi adalah :a)Kelengkungan/Kerataanb)KeretakanSebelum melakukan pemerikasaan terlebihdahulu katup yang terdapat pada kepala silinderharus dilepas kemudian kepala silinder harusbersih agar dapat dilakukan pemeriksaan yanghasilnya akurat.


a) Kelengkungan/KerataanAkibat dari pengoperasian mesin yang sudahlama dan terjadi kelebihan panas (overheating)atau pengencangan maupun melepaskan bautkepala silinder yang tidak mengikuti prosedur,kemungkinan terjadi ketidakrataan permukaankepala silinder .Toleransi yang diperbolehkan secara umumadalah ± 0,15 mm, namun untuk lebih tepatsebaiknya melihat pada buku manual pabrik.


Pemeriksaan KerataanPermukaan Kepala Silindera) Tempatkan kepala

silinder pada standkhusus diatas mejakerja.

b) Ambil dan tempatkanplat lurus/mistar bajadiatas permukaankepala silinder danukurlah denganmenggunakan bilahukur / Fuller Gauge.

Pada batas tertentu sesuaidengan anjuran pabrik,kelengkungan permukaankepala silinder dapatdiratakan dengan mesingerinda atau mesin milling


Pemeriksaan Keretakan Kepala SilinderKeretakan pada kepala silinder dapat dikelompokkanmenjadi :1) Keretakan yang dapat terlihat oleh mata2) Keretakan yang tidak terlihat oleh mata dan hanya

akan terlihat jelas bila menggunakan peralatan3) Keretakan yang terjadi di bagian dalam komponenAda beberapa cara untuk memeriksa atau mengetahuiterjadinya keretakan, yaitu dengan :a) Magnetic Field with Iron Powderb) Fluorscent Penetrantc) Dye Penetrantd) Sinar – X (X – Ray)


a) Magnetic Field with Iron PowderCara ini mengunakan magnet yang cukup kuat dandapat merupakan magnet permanent ataupunelektromagnet. Bahan lain yang diperlukan adalahserbuk besi khusus (iron Powder).Cara pemerikasaannya adalah sebagai berikut : Kepala silinder harus dalam keadaan bersih dan

kering. Tempatkan magnet pada daerah yang dianggap

ada kecenderungan terjadi keretakan dan akandiperiksa.

Taburilah permukaan tersebut dengan serbukbesi khusus


Proses Pendeteksian KeretakanMetal di sekitar magnet ditempatkan akan juga

menjadi magnet. Seandainya di permukaan tersebutterdapat keretakan, maka keretakan ini akan menghalangi/menyetop proses pemagnetan yang mengakibatkan serbuk –serbuk besi yang tertabur di sekitarnya akan tertarik danmengumpul di sepanjang keretakan tersebut.

Untuk lebih mendapatkan pemeriksaan yang akuratpada saat pemeriksaan, magnet digeser-geserkan karenakeretakan akan lebih jelas apabila posisi keretakan tersebutberposisi tegak lurus (900) terhadap magnet.

Pemeriksaan keretakan dengan magnet hanya bisadigunakan pada kepala silinder yang bahannya dapatmenjadi magnet, misalnya besi tuang (Cast Iron).


b) Pemeriksaan dengan Fluorscent PenetrantPemeriksaan dengan cara ini menggunakan FlourscentPenetrant yaitu berupa cairan yang masuk ke dalamkeretakan yang paling halus sekali. Cara pemeriksaannyaadalah sebagai berikut : Komponen yang akan diperiksa harus dalam kondisi

bersih. Bersihkan permukaan yang akan diperiksa dengan

cairan pembersih (patented cleaner) Selanjutnya semprotkan Fluorscent Penetrant pada

area yang akan diperiksa tersebut. Setelah itu semprotkan kembali sedikit cairan

pembersih (patented cleaner) dan lap dengan majunyang bersih.

Akhirnya setelah dilap semprotlah dengan developingsolution. Developer ini akan memperjelas penetrantyang terdapat pada permukaan yang retak

Keretakan yang terjadi akan menjadi lebih jelas terlihatdengan menggunakan cahaya ultra violet black light.


Paking Kepala SilinderFungsi umum paking (gasket)adalah sebagai perapat padalebih dari satu komponen.Paking kepala silinderberfungsi sabagai perapatantara permukaan kepalasilinder dengan permukaanblok silinder.Konstruksi paking kepalasilinder sangat rumit karenaharus mampu terhadaptekanan, panas akibatpembakaran, dan juga harusmencegah kebocoran oli danair pendingin.


Secara umum ada beberapajenis dasar pembuatan pakingkepala silinder sesuai padatipe mesin yang akanmenggunakan, dan bahandasarnya yaitu : Asbes (asbestos) Baja (steel) Tembaga (copper) Karet (rubber)

kepala silinder

Documents