jlk – Anda mungkin sering mendengar istilah kepala silinder atau cylinder head saat berbicara tentang mesin sepeda motor.
Namun, apakah Anda tahu apa sebenarnya fungsi dan komponen dari kepala silinder? Apakah Anda pernah penasaran bagaimana cara kerja dan perawatan dari kepala silinder? Jika jawaban Anda adalah tidak, maka Anda berada di tempat yang tepat.
Artikel ini akan mengungkap misteri di balik kepala silinder, aspek teknis yang jarang diketahui oleh banyak orang.
Kepala silinder adalah salah satu komponen utama mesin yang dipasangkan pada blok silinder dan diikat menggunakan baut. Kepala silinder harus tahan terhadap temperatur dan tekanan yang tinggi selama mesin bekerja.
Oleh sebab itu, umumnya kepala silinder dibuat dari besi tuang atau campuran baja dan aluminium.
Kepala silinder memiliki beberapa fungsi, antara lain:
- Sebagai penutup blok silinder dan ruang pembakaran, tempat terjadinya proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara.
- Sebagai tempat meletakan komponen mesin lain seperti mekanisme katup, manifold, busi, injektor, dan lain-lain.
- Sebagai pengontrol aliran udara masuk dan keluar, serta membantu dalam menciptakan tenaga dan efisiensi yang optimal pada mesin.
Kepala silinder pada sepeda motor memiliki beberapa komponen yang mirip dengan kepala silinder pada kendaraan lain. Namun, pada sepeda motor, beberapa komponen mungkin lebih sederhana dan lebih ringkas.
Berikut adalah beberapa bagian utama komponen kepala silinder pada sepeda motor:
- Chamber ruang bakar: bagian di dalam kepala silinder yang menjadi tempat pembakaran campuran bahan bakar dan udara. Desain chamber ruang bakar pada sepeda motor dapat bervariasi, tergantung pada model dan jenis mesin yang digunakan.
- Klep inlet dan klep outlet: dua jenis katup yang mengatur aliran campuran udara dan bahan bakar ke dalam ruang bakar (klep inlet), dan aliran gas hasil pembakaran keluar dari ruang bakar (klep outlet).
- Camshaft (noken as): poros panjang yang berada di kepala silinder dan terhubung ke bagian bawah mesin. Camshaft memiliki lobus (cam lobe) yang membuka dan menutup katup pada waktu yang tepat dalam siklus mesin.
- Timing belt/rantai: sabuk atau rantai yang menghubungkan camshaft dengan bagian bawah mesin. Ini memastikan kesejajaran waktu yang tepat antara poros engkol dan camshaft, sehingga katup terbuka dan menutup pada waktu yang sesuai dalam siklus mesin.
- Lifter dan rocker arm: beberapa sepeda motor menggunakan lifter dan rocker arm untuk menghubungkan camshaft dengan katup. Lifter adalah batang yang bergerak naik turun mengikuti lobus camshaft, sedangkan rocker arm adalah tuas yang menekan katup melalui lifter.
- Valve guides: alur yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai penuntun gerakan katup naik turun. Valve guides juga membantu mencegah kebocoran oli ke ruang bakar.
- Spark plug (busi): komponen yang berfungsi sebagai pembangkit api untuk menyulut campuran bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Spark plug terpasang di kepala silinder dan terhubung ke sistem pengapian.
- Core plug (welch plug): tutup logam yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai penutup lubang coran saat pembuatan kepala silinder. Core plug juga berfungsi sebagai pelindung dari korosi dan penyeimbang tekanan di dalam kepala silinder.
- Seal klep: karet yang berada di sekitar batang katup yang berfungsi sebagai penyekat antara ruang bakar dan saluran oli. Seal klep mencegah kebocoran oli ke ruang bakar dan gas hasil pembakaran ke saluran oli.
- Oil gallery: saluran yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai jalur aliran oli untuk melumasi komponen-komponen di dalam kepala silinder, seperti camshaft, lifter, rocker arm, dan katup.
- Cam chain/timing chain: rantai yang menghubungkan camshaft dengan poros engkol. Ini berfungsi sebagai penggerak camshaft sesuai dengan putaran poros engkol. Cam chain/timing chain biasanya digunakan pada sepeda motor dengan sistem SOHC (single overhead camshaft).
- Reed valve (pengumpan valve): katup yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai pengatur aliran udara masuk ke ruang bakar. Reed valve biasanya digunakan pada sepeda motor dengan sistem 2-tak.
- Sistem desmodromic: sistem yang digunakan pada beberapa sepeda motor dengan sistem DOHC (double overhead camshaft) yang berfungsi sebagai pengontrol gerakan katup tanpa menggunakan pegas. Sistem ini menggunakan camshaft khusus yang memiliki lobus untuk membuka dan menutup katup secara langsung.
- Camshaft position sensor (CPS): sensor yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai pendeteksi posisi camshaft. CPS mengirimkan sinyal ke sistem pengapian dan sistem injeksi untuk menentukan waktu pengapian dan penyemprotan bahan bakar yang tepat.
- Dowel pin: pin yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai penjepit antara kepala silinder dan blok silinder. Dowel pin juga berfungsi sebagai penentu posisi yang tepat dari kepala silinder saat dipasang di blok silinder.
- Oil jet: lubang kecil yang berada di kepala silinder yang berfungsi sebagai penyemprot oli ke piston dan dinding silinder. Oil jet membantu mendinginkan dan melumasi piston dan dinding silinder.
Bagaimana cara kerja kepala silinder? Kepala silinder merupakan komponen statis, artinya tidak bergerak. Karena fungsinya hanya sebagai penutup blok silinder dan ruang pembakaran.
Namun, di dalam kepala silinder terdapat komponen-komponen yang bergerak dan bekerja secara dinamis, seperti katup, camshaft, lifter, rocker arm, dan lain-lain.
Berikut adalah gambaran singkat tentang cara kerja kepala silinder:
- Saat mesin dihidupkan, poros engkol mulai berputar dan menggerakkan timing belt/rantai atau cam chain/timing chain yang terhubung dengan camshaft.
- Camshaft juga mulai berputar sesuai dengan putaran poros engkol dan menggerakkan lifter dan rocker arm yang terhubung dengan katup.
- Katup inlet dan katup outlet mulai terbuka dan menutup secara bergantian sesuai dengan lobus camshaft dan siklus mesin. Katup inlet membuka saat langkah hisap untuk memasukkan campuran udara dan bahan bakar ke ruang bakar. Katup outlet membuka saat langkah buang untuk mengeluarkan gas hasil pembakaran dari ruang bakar.
- Spark plug menghasilkan api pada saat yang tepat untuk menyulut campuran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar saat langkah kompresi. Api ini akan menyebabkan tekanan dan temperatur yang tinggi di dalam ruang bakar, yang kemudian mendorong piston ke bawah saat langkah usaha. Ini adalah proses pembakaran yang menghasilkan tenaga pada mesin.
- Oil gallery mengalirkan oli ke komponen-komponen di dalam kepala silinder untuk melumasi dan mendinginkan mereka. Oil jet menyemprotkan oli ke piston dan dinding silinder untuk mencegah gesekan dan panas berlebih. Seal klep dan valve guides mencegah kebocoran oli ke ruang bakar dan gas hasil pembakaran ke saluran oli.
- Reed valve mengatur aliran udara masuk ke ruang bakar pada sepeda motor 2-tak. Sistem desmodromic mengontrol gerakan katup tanpa menggunakan pegas. Sistem ini menggunakan camshaft khusus yang memiliki lobus untuk membuka dan menutup katup secara langsung.
- Camshaft position sensor (CPS) mendeteksi posisi camshaft dan mengirimkan sinyal ke sistem pengapian dan sistem injeksi untuk menentukan waktu pengapian dan penyemprotan bahan bakar yang tepat.
- Dowel pin menjepit antara kepala silinder dan blok silinder dan menentukan posisi yang tepat dari kepala silinder saat dipasang di blok silinder.
- Oil jet menyemprotkan oli ke piston dan dinding silinder untuk mencegah gesekan dan panas berlebih.
- Seal klep dan valve guides mencegah kebocoran oli ke ruang bakar dan gas hasil pembakaran ke saluran oli.
Demikianlah gambaran singkat tentang cara kerja kepala silinder. Namun, apakah Anda tahu bahwa kepala silinder juga memiliki beberapa masalah yang sering terjadi dan memerlukan perhatian khusus?
Berikut adalah beberapa masalah umum yang terkait dengan kepala silinder dan cara mengatasinya:
- Overheating (over panas): kondisi di mana temperatur mesin melebihi batas normal, sehingga menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen mesin, termasuk kepala silinder. Overheating dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti kurangnya pendinginan, kebocoran cairan pendingin, kotoran pada radiator, penggunaan bahan bakar yang tidak sesuai, dan lain-lain . Cara mengatasi overheating adalah dengan memeriksa dan membersihkan sistem pendinginan, mengganti cairan pendingin, mengatur campuran bahan bakar, dan menghindari penggunaan mesin secara berlebihan .
- Cracking (retak): kondisi di mana terjadi retakan pada permukaan atau bagian dalam kepala silinder, sehingga menyebabkan kebocoran gas atau cairan. Cracking dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti overheating, tekanan yang terlalu tinggi, benturan yang keras, kesalahan pemasangan, dan lain-lain . Cara mengatasi cracking adalah dengan memeriksa dan mengganti kepala silinder yang retak, atau melakukan perbaikan dengan menggunakan las atau lem khusus .
- Warping (melengkung): kondisi di mana permukaan kepala silinder menjadi tidak rata atau melengkung, sehingga menyebabkan ketidaksesuaian antara kepala silinder dan blok silinder. Warping dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti overheating, tekanan yang terlalu tinggi, kesalahan pemasangan, dan lain-lain . Cara mengatasi warping adalah dengan memeriksa dan mengganti kepala silinder yang melengkung, atau melakukan perataan dengan menggunakan mesin bubut atau gerinda .
- Carbon deposit (kerak karbon): kondisi di mana terjadi penumpukan karbon pada permukaan atau bagian dalam ruang bakar, katup, busi, dan lain-lain, sehingga menyebabkan penurunan performa dan efisiensi mesin. Carbon deposit dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti penggunaan bahan bakar yang berkualitas rendah, pengaturan campuran bahan bakar yang tidak tepat, penggunaan oli yang tidak sesuai, dan lain-lain . Cara mengatasi carbon deposit adalah dengan memeriksa dan membersihkan komponen-komponen yang terkena karbon, mengganti bahan bakar, oli, dan busi, serta melakukan tune up mesin secara berkala .
Itulah beberapa masalah yang sering terjadi pada kepala silinder dan cara mengatasinya. Dengan mengetahui hal-hal tersebut, Anda dapat lebih memahami aspek teknis dalam dunia motor, khususnya yang berkaitan dengan kepala silinder.
Anda juga dapat lebih merawat dan menjaga kondisi mesin sepeda motor Anda agar tetap prima dan awet. Semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasan Anda. Terima kasih telah membaca. 😊